几天时间就要把明年的经济红利预期都实现，那明年市场怎么走?从金融到航运基建钢铁机械，前后二个月时间。明年不说了。可能真只能回头说“改革🐂”了
【@管清友 ：2015年A股三大风险】猪本来真的不会飞的，会飞的是猪八戒，牛也不会飞，会飞的是牛魔王，所以，牛市中别忘了留一份清醒，我提醒大家注意三种风险。一是，管理层已经注意到了“快速加杠杆”带来的超涨、超跌风险。二是，基建超预期的风险。三是，美联储加息带来的资本外流风险。
不能区分的粒子分两种，一种是所谓的费米子，每一个状态里最多只能容纳一个粒子。另外一种叫做所谓玻色粒子，每一个状态里可以容纳很多很多粒子。现在纪念爱因斯坦发表论文的一百周年。我讲一讲爱因斯坦和Bose的故事，这个故事发生在1924年，玻色是出生在原来的印度，现在属于孟加拉的城市，当时是非常年轻的达卡大学的讲师。1924年已经是量子论开始建立一段时间了，她写了一篇文章投到英国的杂志，杂志叫做《哲学》杂志，把六页的文章寄给了爱因斯坦，这个文章说的是什么呢？如果假定光也是粒子的话，就可以推导出来普朗克的辐射定律。爱因斯坦是大家，对年轻人非常非常体恤，爱因斯坦一下意识到重要性，自己翻成了德文发表了，当时玻色想的是把光子是没有质量的，爱因斯坦把它推广到是有一个有质量的粒子，如果是有质量的玻色子，就会出现一个现象，叫做玻色－爱因斯坦凝聚
"把一個質量等于零的光子說成是兩個有質量的玻色子的組合"
林晓：踩踏事件的偏微分方程解
发生在2014年岁末的上海外滩人流踩踏事件，在数学上和原子弹爆炸是同解的问题，看官且慢表示你的轻慢和不肖，听我慢慢说来。这种现象数学上的宏观描述中文被称之为激波，日本人叫衝撃波，台湾人叫震波，俄国人叫Ударная хваля，美国人叫shock wave。
激波现象来自于守恒律，也叫做物质不灭定律，能量不灭定律，或者动量不灭定律。大海里的水，天上的空气都符合这个定律。高速公路上汽车符合这个定律，当然外滩上的人流也符合这个定律。进入外滩的人，既没有孙悟空用汗毛吹出更多的人的本事，也没有忍者的遁地术忽然消失。由守恒律建模导出的方程是一种波动方程，在数学上叫做双曲型偏微分方程，文革时杨乐张广厚研究的就是这类方程。原子弹的爆炸也适用于这类方程。这就是为什么外滩事件和原子弹爆炸在数学家的眼里是同一个问题的原因之所在。
激波是一种非线性波动。什么叫做非线性波动？如果一种扰动它的传播速度和扰动幅度大小无关，这种波动就是线性的，一般来说振幅较小的波动可以被看作是线性的，如水面波和声波。但是当波动幅度大到一定程度时，传播速度和振幅会有互动性。原子弹爆炸产生的冲击波也是空气波，和声波是一个爹妈生的两个儿子，只不过前者得了肥胖症，这种肥胖症具有自我增肥的能力，于是越来越胖，胖到了有横扫千军的威力。
人流的密度可以看作是一种波动，密度大的地方是波峰，密度小的地方是波谷。如果人流波传播的速度与密度无关，那就永远不会有踩踏事件的发生。所谓非线性波是说传播速度会随振幅的大小而变化。如果传播速度和振幅成正向关系，也就振幅越大传播速度越大，就会产生前向的冲击波。譬如大海里水波幅度大到一定程度后，会有后浪追前浪，那是因为后浪的振幅大，于是传播的速度也大，追浪的结果是在波前产生了一个冲浪，一个近乎垂直落下的间断性波前。大水年长江的洪峰也属于这样的冲击波。
不过外滩人流波的传播速度恰恰相反，与波动的振幅成反向关系，也就是人流密度越大，传播速度越小。这和高速公路上的汽车有点相似。这种非线性关系会产生一种后向的冲击波或向后的间断面。面对这种后向的冲击波，如果高速驶来的车辆刹不住，就会酿成大祸。外滩的踩踏也是这种后向冲击波。
一般来说人流密度有一个临界值，在这个值以下可以看作是线性波，不会发生爆发性事件，而超过这个值以后，问题就变得非线性了，于是就会产生激波，或衝撃波，或震波，或Ударная хваля，或shock wave。而政府的职责就是要把人流波的振幅控制在这个临界值以下，无论这个政府是中国大陆的，日本的，台湾的，俄罗斯的，还是美国的。
@刘煜辉lyhfhtx
激波现象来自于守恒律，也叫做物质不灭定律，能量不灭定律，或者动量不灭定律。大海里的水，天上的空气都符合这个定律。高速公路上汽车符合这个定律，当然外滩上的人流也符合这个定律。进入外滩的人，既没有孙悟空用汗毛吹出更多的人的本事，也没有忍者的遁地术忽然消失。由守恒律建模导出的方程是一种波动方程，在数学上叫做双曲型偏微分方程，文革时杨乐张广厚研究的就是这类方程。原子弹的爆炸也适用于这类方程。这就是为什么外滩事件和原子弹爆炸在数学家的眼里是同一个问题的原因之所在。
激波是一种非线性波动。什么叫做非线性波动？如果一种扰动它的传播速度和扰动幅度大小无关，这种波动就是线性的，一般来说振幅较小的波动可以被看作是线性的，如水面波和声波。但是当波动幅度大到一定程度时，传播速度和振幅会有互动性。原子弹爆炸产生的冲击波也是空气波，和声波是一个爹妈生的两个儿子，只不过前者得了肥胖症，这种肥胖症具有自我增肥的能力，于是越来越胖，胖到了有横扫千军的威力。
人流的密度可以看作是一种波动，密度大的地方是波峰，密度小的地方是波谷。如果人流波传播的速度与密度无关，那就永远不会有踩踏事件的发生。所谓非线性波是说传播速度会随振幅的大小而变化。如果传播速度和振幅成正向关系，也就振幅越大传播速度越大，就会产生前向的冲击波。譬如大海里水波幅度大到一定程度后，会有后浪追前浪，那是因为后浪的振幅大，于是传播的速度也大，追浪的结果是在波前产生了一个冲浪，一个近乎垂直落下的间断性波前。大水年长江的洪峰也属于这样的冲击波。
不过外滩人流波的传播速度恰恰相反，与波动的振幅成反向关系，也就是人流密度越大，传播速度越小。这和高速公路上的汽车有点相似。这种非线性关系会产生一种后向的冲击波或向后的间断面。面对这种后向的冲击波，如果高速驶来的车辆刹不住，就会酿成大祸。外滩的踩踏也是这种后向冲击波。
一般来说人流密度有一个临界值，在这个值以下可以看作是线性波，不会发生爆发性事件，而超过这个值以后，问题就变得非线性了，于是就会产生激波，或衝撃波，或震波，或Ударная хваля，或shock wave。而政府的职责就是要把人流波的振幅控制在这个临界值以下，无论这个政府是中国大陆的，日本的，台湾的，俄罗斯的，还是美国的。
@刘煜辉lyhfhtx
刘煜辉：解决刚兑，才能走出估值和盈利双重驱动的牛市 我发表了文章 |刘煜辉：解决刚兑，才能走出估值和盈利双重驱动的牛市
刘煜辉：解决刚兑，才能走出估值和盈利双重驱动的牛市
刘煜辉lyhfhtx 发布于2015年1月8日 23:27
刘煜辉：解决刚兑，才能走出估值和盈利双重驱动的牛市
判断中国的货币信用周期，实际上是判断财政取向，2015年肯定是个“紧财政”年（包括2014年也是），看看43号文，看看必须要触碰刚兑这个架势。预算赤字是扩大的，主要是预算收入（特别是地方）可能明显减速，包括减税的空间拓展。广义赤字是明显缩小的，主要是地方政府扩张空间被封杀。看中国财政取向，主要是看广义赤字。
财政决定货币，货币信用自钱荒之后，应该进入了明确的信用收缩周期，这与房地产周期下行以及通货紧缩效应强化，完全一致。
我个人判断这个下行周期的企稳至少要延续到2016年中期。2009-2013年中期，是中国信用扩张周期，商业银行系统资产负债表快速膨胀，2010年中期后中央银行的表开始进入收缩状态（占GDP的比例），金融条件表现为“宽信用+紧货币”，这个期间国开十利率由3%上升至了6%。
钱荒之后，这种状态开始改变，影子信用活动大幅冷却，导致信用进入萎缩，中国7月至11月社会融资总量同期萎缩了1.7万亿人民币，而央行和政策性金融出现了“合流”，货币信用的紧缩周期和宽货币确立，决定了中国名义利率中枢会延续向下调整。大趋势下，每一次短期扰动，可能都是利率（TF）配置加仓的窗口。
股票自7月份开始确立上升趋势，10月底以后开始变频加速（2500以后），反应了“心中花”怒放的过程。预期从一个极端（硬着陆黑天鹅）完成了到另一个极端的跳跃（国家对刚兑全兜底），由估值修复到自我强化，这个过程我们与过去几年美国、欧洲、日本的货币量化操作后的股市表现如出一辙。
流动性驱动的市场在完成这一“心花怒放”的过程后，如果实体面没有能迅速将货币因素转化为微观和宏观的财务效果的话，往往会进入一段的高位震荡期（平衡市）。日本2012年11月执行量宽之后，股票半年内急升了74%，自2013年5月开始进入高位震荡状态直至2014年10月宣布更大规模的QQ后才突破前期高点。欧洲的情况大体类似，2012年6月ECB宣布兜底捍卫欧元区后，欧洲股票在随后一年多时间回升了50%，之后一直高位区间震荡至今。美国是唯一不同于其他流动性驱动的牛市，出现了估值和企业盈利的双重驱动。这是货币量宽的效果与经济结构改革和新经济因素交融的结果。所以它的牛市走得特别的顽强。
中国会走成什么样，我想从改革的执行力讲，应该比欧洲和日本要强。
我讲过，中国微观面可能收获三项红利：油价、金融（融资成本下降）、税收（减税）。
但这三项红利效果很大程度又梗塞于有效率的资源分配机制。障碍是刚兑，政府对低效率部门的过量保护。刚兑不打破，金融向实体的传导链条一定是梗塞的，不可避免走金融资产的泡沫化（地产-城投-金融股），此时央行做什么都可能是错的。
此次金融股大幅上升，本质上还是这一逻辑的延续。无非是标的发生了转换，从地产，转移到信用债和影子银行，最后信用溢价被压得低无可低，然后转向了隐含国家刚兑的金融权益资产。其实整个链条并没有变化。
从长期来看，打破刚兑能够从中长期在利率层面奠定牛市的基础。但从短期来看，意味着预期可能再次出现均值回复。对市场的短期冲击可能是巨大的，尤其在整个市场活跃资金普遍加杠杆的场景下。
不管怎样，感觉长久牛市支撑的主线一定是对资源配置效率持续改善的预期，而不是流动性，如此估值和企业盈利才能形成良性的双重驱动。
“心花怒放”的过程需要沉淀，今年的点数未必能拍得很高。随着市场进入平衡状态，金融杠杆交易者会逐步淡出，股票投资者（自下而上研究行业、个股）重新获得主导权。如此，股指运行的波动性将会显著降低。今年“改革关键年”（中央的表述），有国企军工改革重大推进，国家意志正在全力打造未来的核心产业结构，即便股指升幅未必很大，但股票应该不乏精彩。
对上面例子的几点补充：
1.上面叙述的过程被我戏剧化了一点：）波恩在他1909年的文章里是先用一个参数方程给出了上面的匀加速运动轨迹，然后平淡地说了句“让我们消去参数p”就给出了上面的双曲线方程。
2.原点的选取是个很自然的过程，因为它是双曲线的两条渐近线的交点。
3.如果有个观者A坐在例子中匀加速的杆子上，另有个观者B则静止在原点，那么从A看B会出现一个奇怪的景象：尽管在拼命加速离开原点，但在A看来他/她跟B之间的距离却是恒定的！也就是说，A所选取的加速度的大小要正好把自己加速到一个合适的速度，使得自己跟B的距离（话说这个也依赖于加速度的选取！）由于尺缩效应而始终不变！从这里我们也可以体会到为什么这个波恩刚性是个看来自然，却限制很大的条件。
4.另外从这里我们可以窥见一点刚性条件为什么是个非线性微分方程的原因：在这里方程简单地表现为A到B（原点）的距离为常数（对固有时求导当然就为零）。但这个距离不是闵空间本身的度规（那样的话就直接是x坐标了！），而是闵空间的度规在随动系上的诱导度规（就是固有长度），这个诱导度规非线性地依赖于质点的速度（要乘上洛仑兹因子，所以会出现导数的平方项）！
5.（这个有趣的想法来自上面引用的那个世界线图片的mathpages网页）上面的例子引发我们思考一个可以称为“深刻”的问题，就是惯性的本源。这个问题恐怕无数物理学家都考虑过，其中牛顿，马赫，爱因斯坦大概是大家最熟悉的。而如果分析上面例子中的加速作用，就会发现尽管杆子的各点之间保持了距离不变，但由于各点加速度不同，在经过同样的固有时间后，各点的速度并不相同，也就是说，在它们的随动系中时间流逝的速度各不相同！这可以理解为物体从闵氏时空继承的几何性质（诱导度规的又一种说法）对加速运动的一种抗拒（或者说惯性！）：要么各点之间距离改变，要么各点之间时间不同步，总之无法两全。要想距离不变，时间同步，只有在一个各点引力梯度完全相同的引力场中做自由落体运动。而这时各点固有加速度为零，所以局部地每点都处于惯性运动中。
下一个例子打算介绍贝尔飞船佯谬。这是大家熟悉的素材，但我们会从刚性的角度作一点分析。
对上面例子的几点补充：
1.上面叙述的过程被我戏剧化了一点：）波恩在他1909年的文章里是先用一个参数方程给出了上面的匀加速运动轨迹，然后平淡地说了句“让我们消去参数p”就给出了上面的双曲线方程。
2.原点的选取是个很自然的过程，因为它是双曲线的两条渐近线的交点。
3.如果有个观者A坐在例子中匀加速的杆子上，另有个观者B则静止在原点，那么从A看B会出现一个奇怪的景象：尽管在拼命加速离开原点，但在A看来他/她跟B之间的距离却是恒定的！也就是说，A所选取的加速度的大小要正好把自己加速到一个合适的速度，使得自己跟B的距离（话说这个也依赖于加速度的选取！）由于尺缩效应而始终不变！从这里我们也可以体会到为什么这个波恩刚性是个看来自然，却限制很大的条件。
4.另外从这里我们可以窥见一点刚性条件为什么是个非线性微分方程的原因：在这里方程简单地表现为A到B（原点）的距离为常数（对固有时求导当然就为零）。但这个距离不是闵空间本身的度规（那样的话就直接是x坐标了！），而是闵空间的度规在随动系上的诱导度规（就是固有长度），这个诱导度规非线性地依赖于质点的速度（要乘上洛仑兹因子，所以会出现导数的平方项）！
5.（这个有趣的想法来自上面引用的那个世界线图片的mathpages网页）上面的例子引发我们思考一个可以称为“深刻”的问题，就是惯性的本源。这个问题恐怕无数物理学家都考虑过，其中牛顿，马赫，爱因斯坦大概是大家最熟悉的。而如果分析上面例子中的加速作用，就会发现尽管杆子的各点之间保持了距离不变，但由于各点加速度不同，在经过同样的固有时间后，各点的速度并不相同，也就是说，在它们的随动系中时间流逝的速度各不相同！这可以理解为物体从闵氏时空继承的几何性质（诱导度规的又一种说法）对加速运动的一种抗拒（或者说惯性！）：要么各点之间距离改变，要么各点之间时间不同步，总之无法两全。要想距离不变，时间同步，只有在一个各点引力梯度完全相同的引力场中做自由落体运动。而这时各点固有加速度为零，所以局部地每点都处于惯性运动中。
下一个例子打算介绍贝尔飞船佯谬。这是大家熟悉的素材，但我们会从刚性的角度作一点分析。
从千奇百怪的相变现象说起——于渌院士讲座
磁铁如果烧一烧，把温度弄的很高以后就不能吸铁了
"对于序参量为标量情形（如超导相变中库珀对数目），一般来说序参量不可为负数；若序参量为矢量（如铁电相变中电极化强度、铁磁相变中磁化强度）或张量（如铁弹相变中自发应变），序参量可以为负数，但这只是说序参量的空间取向不一样，并没有实质性的差别。对于一级相变，在居里点处，序参量出现突变（即由零变为一有限数值或由一有限数值变为零）；对于二级相变，在居里点处序参量为零，在附近是连续变化的。若发生三相的相变，就如同你举的例子（水，由低温到高温），序参量的对称度是依次降低的，因为序参量的对称性是相变过程中体系丢失的对称性（一般是由高温到低温）的一种反映。"
从一个相变到另外一个相。首先需要把相变现象分类一下，温度、体积、压力这些东西的函数，如果在相变点，函数本身是连续的，但是切线的斜率是不连续的，一阶导数，比如体积、容量有跃变，叫做第一类相变。如果斜率本身在这儿也是连续的，只是取变不连续，有了跃变，这种东西就叫第二类相变，超导、超流、磁居里点，或者气居里点叫做第二类相变。 序参量，液体和气体的密度差，或者在铁磁体里的自发磁化强度，是不连续相变的变化，而连续相变是连续的变化。 还有一个概念叫做对称破缺，温度比较高的时候对称比较低还是比较高？温度比较高的时候一般对称比较高，温度比较低的时候对称比较低。什么叫对称破缺？举个例子，有一个自旋，可以向上，也可以向下，就有一个向上、向下的对称。如果自旋是确定的向上或者向下，就没有对称。对称元素的减少就叫做对称元素的破缺。正方形的图，画的点表示可以通过对称的操作连起来，这个点跟这个点在这个线上反射一下，这个点和这个点是在这个线上反射一下，一看是正方形的，有8个对称元素。如果我们想一想，伸长一下，变成长方形以后，只有两个反射，一个相对于这根线的，一个相对于这根线的，从8个对称元素变成了4个对称元素，这个时候就叫对称破缺。 液体和气体的相变，液体和气体原来可以分开密度差，就是序参量。到了临界点以上液体和气体就不能分了。比如铁磁体有一个自发分化，或者向上，或者向下，这时是不对称的。到了高温下以后就没有自发的磁化，上下的对称就恢复了。还要考虑连续的对称，自旋如果可以在平面上转，指定一个特定的方向，这个东西就是所谓连续对称的破缺。
怎么描述相变？有一个最简单的理论，就是所谓平均场理论。平均场的理论，顾名思义，因为粒子和粒子之间有很强的相互作用，现在怎么简化？看定一个粒子，这个粒子受到其它粒子的相互作用以后，把它平均一下，看到这个粒子在平均场受到什么样的相互作用。范德瓦耳斯的状态方程是最早的平均场理论，后来还有很多很多。1937年朗道提出二位相变的普遍理论。朗道的平均场理论，拿一个具体的例子说明，单独的铁磁体，磁的强化强度只能向上或者向下，现在是向上的，这是一个假定，是可以展开，二次方或者四次方，有一个系数，是温度的函数，A是一个正数，B也是一个正数。曲线在高于Tc的时候和低于Tc的时候是不一样的，高于Tc的时候，最小值就是Mo，如果低于Tc的时候就有不等于0的点。按照平均场理论算出来，β等于二分之一，算出磁场的关系，在临界点上是这样的关系，可以算出平常说的磁化率，和T的相对温度之间有一个关系，指数是1。还可以算比热，从低温到高温的时候有一个跃变，本身是一个常数。拿这个曲线转一圈，最低能量可能在某一个位置上。多次发明的平均场理论，即使朗道这么大的物理学家，就没有认识到这是一回事，在物理书里这两个是分开写的，说明人的认识有一个过程。 相变里涨落和关联，有一个磁矩上下折腾，平均下来以后，宏观的磁矩，还可以求出所谓的关联函数，关联函数在通常情况下是指数衰减，衰减的指数本身是随着温度的变化，也有一个临界点，是二分之一。真正在临界点上，随着波长本身也有发散，为什么会在临界点，发现临界乳光的现象，说明涨落非常非常厉害。 整个这件事情本身，这个体系本身在快要到临界点的时候互相关联起来了，不约而同的结体，虽然粒子和粒子之间的相互作用是比较近的距离，但是在快要到临界点的时候互相有关系的粒子运动会变得越来越多，而且这样一个长度的尺度叫做关联长度，就变得非常非常长了，真正在二位相变的时候是趋向于无穷的。
从千奇百怪的相变现象说起——于渌院士讲座
一）根據考績對粒子物理標準模型的評估
近代微觀物理的嚴重問題，是理論與物理世界空前的脫節。一方面，理論物理學界不斷地傳出振奮人心的喜訊︰各種各樣的“基本粒子”和“暗物質”不斷地被“發現”，五花八門的“最終的萬能理論”不斷地被提出，“上帝粒子”也宣稱已經找到並獲得了諾貝爾獎。和這種振奮人心的喜訊形成強烈反差的是，理論物理在脫離物理現實的道路上越走越遠，對科學上任何其他學科的影響基本為零。核物理是粒子物理的娘家，可是我們對核裂變核聚變和放射性同位素的了解，和二次大戰時相比沒有什麼進步。無論是核物理還是凝聚態物理，都不可能指望從粒子物理中得到任何理論指導。作為基礎科學的粒子物理成了一個與其它學科沒有任何關系的自產自銷的自我封閉的體系。粒子物理的目標和功用逐漸潛移默化，從致力于對核物理的研究轉變為對“最終的萬能理論”的星象學追求。為此目標服務的加速器越做越大，所需經費指數上升。建設一個大型加速器成了國家級甚至跨國項目。為檢驗大統一理論所需的加速器比太陽系還要大。這樣的超大型項目搶奪了大量研究資金和人才資源，使核物理，受控熱核反應，凝聚態物理，能源物理，低溫超導，激光物理， 等離子體物理等等的研究經費日益捉襟見肘。
產生這種局面有其歷史原因。二次大戰期間，盟國和軸心國雙方都在爭分奪秒地研制原子彈。誰搶先造出了原子彈，誰就有可能贏得這場戰爭。盟國方面領導原子彈研制的奧本海默和費米，和軸心國方面領導原子彈研制的海森伯，都想贏得這場競賽。所以，那時人們的心理是大膽假定。不要因為一個假定看來不可思議而輕易否定。說不定一個背理 的假定會正好撞上正確的辦法。只要能夠把原子彈做出來，理論是否有問題，假定是否正確，以後可以慢慢梳理。戰爭時期搶時間搶先機，是頭等大事，顧不得理論的嚴密性了。二次大戰以後，進入冷戰時期。冷戰雙方仍然被同樣的心理統治著︰盡量大膽探索，一百個假定中99個錯了都不要緊，只要有一個正確，就可以在核競賽中佔上風。在實驗核物理中也同樣鼓勵大膽探索。說不定某一種粒子打到某一種靶子就產生意想不到的核反@Ｕ庵殖詰睦湔叫奶 溝寐弈康奈陳嘸 拇蟺 偕璩晌 Ｗ游錮硌緄鬧韉妓枷耄 閃搜 踅縉氈榻郵艿惱苧 幕 退嘉 骯擼 兀 蒲 嘸 難廈芐員徊恢 瘓醯囟 裊恕Ａ孔映÷壑諧涑庾乓恍└廖奘笛楦萆踔撩饗糟＠淼募偕琛３酥卣 偕枰醞猓 褂泄娣緞 湫約偕瑁 恍偕瑁 艙裉 偕瑁 淇四Ｐ圖偕瑁 淇私佔偕瑁 遠 猿破迫奔偕瑁 約案髦鐘 誆課 認喙氐母髦至孔郵母持滌胙≡穸ㄔ虻鵲取１曜寄Ｐ途褪牆 謖庖淮蟠 俁ㄖ 系南笱辣λＶ灰 庖淮蟠 偕柚械娜魏我桓齷方謨形侍猓 隼礪鄣穆嘸 淳投狹蚜恕Ｎ頤悄芷詿刈耪庋睦礪 廢咦呦氯 腫鈧盞耐蚰芾礪 穡課頤悄苤竿庋睦礪鄱院宋錮恚 斯蹋 么 錮淼鵲忍 ┤魏衛礪壑傅悸穡空庋睦礪塾笞隕碇 鄖 豢傻茫 羋鄢晌 傅計淥頻幕±礪邸
對其他學科提供理論指導是基礎科學的本來宗旨和本職工作。如果一門學科永遠只是對某些非常間接的實驗結果提供事後諸葛亮式的所謂“解釋”，可是對所有其他科學分支的發展提供不了任何理論指導，那這門學科就不僅不夠資格成為“基礎科學”，而且最終要失去社會支持。事實上，歐洲核子研究中心，前甦聯的杜布納核子研究中心等的名字就說明了這些研究中心的本來目的和投資動機就是尋求核物理的突破與發展。美國的橡樹嶺，布魯克海文，洛斯阿拉莫斯，洛侖斯利沃莫，阿崗和費米實驗室等等，然名字上有核子研究的字�原本也都是以核物理為研究目標的。這些實驗室早期的領導者如費米和奧本海默，都是杰出的核物理學家。中國粒子物理的理論隊伍，也是從核物理領域走出來的，有些在杜布納核子研究中心受過嚴格的訓練，直接領導過中國的核物理研究。這一類研究曾經是各國的國家機密。可是現在粒子物理已經是國際公開的研究了，因為粒子物理發展得與核物理毫無關系了。我們現在對核物理的了解，基本上還停留在五十年代的水平，還停留在袋模型和液滴模型。對于核子相互作用力的了解，還沒有超出湯川勢。核物理是我們進入微觀世界的門戶。如果我們對核物理都沒有透徹的理解，要想了解更深一層的奧秘，是絕對不可能的。
費米和奧本海默都是既懂理論又懂實驗的物理大師。他們兩人對基本粒子理論特別是量子場論的建立都作出過里程碑性的工作。美國在核競賽中勝出，使人們誤以為量子場論的道路是正確的道路。實際上，費米和奧本海默的成功是因為他們在實驗方面的成就，和他們曾經嘗試的量子場論沒有任何關系。費米通過中子轟擊而發現了新的放射性元素，以及發現了由慢中子產生的核反應，他因此而獲得1938年諾貝爾獎。1942年12月2日，費米研究組在芝加哥大學實驗場實現了首次鏈式核反應。由奧本海默為技術總負責的原子彈研制項目“曼哈頓工程”之所以能夠趕在海森伯領導的納粹原子彈研究組之前成功地研制出原子彈，也不是因為量子場論的指導，而是因為一個工程師的主意，將兩塊小于臨界質量的濃縮鈾包在普通炸藥里，然後用普通炸彈的引信點燃炸藥向心爆炸，將兩塊濃縮鈾壓縮成超過臨界質量的一整塊，于是原子彈成功爆炸。所以，美國在與納粹德國的核競爭中勝出，完全是由于費米和奧本海默以及他們領導的實驗組出色的實驗工作。我不主張將核能用于軍事目的。我只是想以費米和奧本海默的故事說明他們在核能方面的成就和他們曾經嘗試過的量子場論沒有關系。核能不僅能用于軍事目的，也可以用在民用工業。受控熱核反應如果研究成功，將基本上解決能源危機。我的直覺是，如果我們能發現更好的核材料或者核反應，很有可能率先實現受控熱核反應，並在理論上敲開通向微觀世界的一道大門。汽車和飛機的發明成功，就是因為找到了新的燃料汽油。如果用煤炭作燃料，是不可能研制成功汽車和飛機的。核能的突破，也可能在于新的裂變巨變材料的發現，而不是如何束縛等離子體的技術問題。
費米和奧本海默逝世以後，國際主流理論物理逐漸產生了理論與實驗的脫節，粒子物理研究也逐漸脫離核物理，轉而追求大統一理論或最終的萬能理論。核物理中的許多理論問題無人過問。比如說，為什麼各種同位素的衰變壽命可以相差幾十個數量級？和核物理問題最為直接相關的就是同位素的穩定性，也就是粒子的壽命。可是在粒子物理里面，粒子的壽命和質量這兩個最重要的性質根本就被完全地排除在標準模型的對稱性考慮之外。不同家族的夸克的質量相差懸珠，壽命相差好多個數量級，毫無對稱性可言。又比如，為什麼氦核如此穩定？鈾的不同同位素的比結合能相差微乎其微，可是鈾238基本上是穩定的，而鈾235 和鈾236卻是裂變的。為什麼缺少兩三個中子就立即裂變？這是不是說明核結構存在某種晶體結構？除了鈾，，釷以外，還有沒有其他可用的甚至更好的裂變同位素和裂變反應？除了氫同位素和鋰以外，還有沒有其他可用的核聚變材料和聚變反應？在這方面我們沒有做過系統的實驗和理論研究。整個理論物理學界的目光聚焦在粒子物理標準模型和萬能理論的追求上。聚焦在諾貝爾獎金上。受控熱核反應的研究停留在如何對等離子體進行約束的工程問題上面。
粒子物理與核物理完全脫節，當然也就與所有其他科學分支脫節。與此形成鮮明對照的，是粒子物理為宇宙大爆炸的創造論和星象學背書，理論與實驗同時並舉大量投入，滿世界尋找暗物質暗能量，佔用了大量科研資金，使核物理研究幾十年停滯不前。
對于粒子物理與核物理和其他學科脫節，國際物理學界有些感覺。SSC的下馬，標志著美國物理學界在開始覺醒。俄國在實驗高能物理方面的投資一直比較冷淡。歐洲遲早也會覺醒。在二次大戰前後，理論物理是非常敏感的領域。海森伯和波爾的私人會面都曾引起安全部門的注意。上世紀五十年代美國的羅森堡曾經因為向甦聯泄露科學情報被控叛國罪。但是宣稱能夠揭示核子內部秘密的粒子物理而今已經成了毫無機密可言的國際合作項目。由此可以看到，粒子物理對于國防和民用工業已經沒有任何直接作用。美國民間企業對粒子物理的支持早已銳減到零。美俄兩國政府不太會在粒子物理研究方面繼續大量投入。但是國際高能物理學界還會在相當長的時間內圍繞著標準模型徘徊歧路，繼續在目前的僵局泥潭中苦苦掙扎，直到整個社會對高能物理徹底失望為止。這正是中國搶奪先機的歷史機遇。如果中國物理學界此時能夠及時猛醒，改變一味追隨國際潮流的傳統，樹立民族自信和主體思想，跳出20世紀理論物理的既定框架，跳出規範協變性的思維，放棄對“大統一理論”的星象學追求，回到物理現實，回到微觀物理的入口—核物理和凝聚態物理，就一定會在理論物理中找到真正革命性的突破，引領國際物理學的潮流，使理論物理成為真正能夠帶動其他學科發展的基礎科學，在國防（比如核反應堆的小型化和水面艦船的核能化），能源科學和民用工業（比如受控熱核反應）上領先西方幾十年，實現科技強國。
二）根據理論假設和結論的合理性對粒子物理標準模型的評估
學界同仁可能會說︰現代的粒子物理理論，是經過了半個世紀幾代科學家的工作發展而來的，其中融進了幾十個物理大師的貢獻，怎麼可能會全盤皆錯？粒子物理理論中固然有不少問題，有些問題可能還非常嚴重，但是也許以後會慢慢找到解決的辦法。還是跟著國際潮流比較穩妥。
可是等待是有代價的。歐洲核子研究中心的巨額投資和美國大型對撞機的下馬應該可以作為這種代價的量度。何況要達到“大統一理論”所要求的加速器必須比太陽系還大，這種等待有希望嗎？對于中國，這種等待的代價還有沒法用金錢衡量的東西，那就是千載難逢的在科學上超過西方的歷史機遇。
理論物理的全部價值就在于︰其一，對其他物理學科和工程技術提供理論指導和切實可用的理論公式，推動科學技術的發展；其二，在重大的轉折關頭通過嚴密的理論論證糾正科學上的方向錯誤，避免科研經費與科研人才的巨大浪費。這第二個功能的意義決不下于第一個功能。我們現在事實上就面臨著這樣的戰略選擇︰是繼續跟著國際主流理論物理標準模型無窮盡地投入呢，還是停下來認真地審視一下這個理論體系，做一個世紀總結，從科學邏輯的嚴密性和實際可行性以及社會承受能力各個角度看看標準模型是不是值得我們傾全力繼續投入龐大的經濟和人力資源。問題的癥結在于，粒子物理標準模型現在的困難到底是沿著正確方向前進中的困難，還是系統性的結構性的方向錯誤？它到底有沒有前途？我們在大量投入人力物力資源之前，能不能根據科學邏輯和科學理論對標準模型的理論體系和未來前景作出客觀的前瞻性的評估，避免勞民傷財的大型項目和幾十年的科研彎路？我以為我們現在完全可以對粒子物理幾十年的發展過程，理論結構，存在問題和未來前景作出結論性的評估。以標準模型為代表的粒子物理理論至少存在以下一些根本的結構性問題︰
1） 無窮大發散問題。這是一個困擾量子場論幾十年的老問題。在量子電動力學中，算是以重整化的辦法勉強“解決”了。但是誰都知道這個辦法是存在根本問題的。怎麼可以從一個無窮大中減去一個無窮大來得到一個有窮大的結果和實驗比較呢？經典的拉格朗日函數在經典力學和經典量子力學里面工作得蠻好的，為什麼到了量子場論里面就不干活，就不可測量，就無窮大發散呢？粒子的質量是以非常精確的實驗測量的，在經典物理里面和量子力學里面用的都是經典質量，量子場論的拉格朗日函數也是用經典質量寫出來的，結果得到相對論無窮大發散的結果，這不證明這個理論根本就是錯的嗎？奇怪的是，理論家們不去查找理論本身的錯誤（其實很簡單，就是把相對論引進量子力學和二次量子化），反而怪罪經典質量。于是將質量“重新定義”，把無窮大“定義”掉。這樣的操作有道理嗎？這種通過“重新定義”將無窮大定義掉的操作根本就不能稱為數學操作，因為數學家根本就不能將無窮大定義為零。所以理論家們為這種莫名其妙的操作取了一個听起來正當的名詞“重整化”。當時哥本哈根學界流行著一句話︰“僅僅因為它是無窮大並不意味著它等于零。”（Just because something is infinite does not mean it is zero!）如果經典的質量不是真正的質量，您為什麼不可以一開始就用“物理上真實的”質量，而一定要拐一個無窮大的彎，從一個 “物理上不真實”的經典的發散的質量開始您的理論，再煞有介事地“重新定義”一下，“重整化”一下，才能得到有窮的質量呢？這種蠻不講理的操作被有的物理學家諷刺為“將垃圾藏到地毯下面”。 僅僅因為對反常磁矩和藍姆移動的計算結果符合實驗數據，根本不足以建立我們對于重整化操作的信心。可是重整化卻被確立為量子場論的標準操作程序。即使這樣，也不是所有的系統都是可重整化的。電子磁矩計算中的“泡利項”就不能重整化。引力場就沒有辦法重整化。
2） 夸克禁閉和電荷量子化問題。在夸克模型里面，解決無窮大發散的辦法是夸克禁閉。只有兩個或者三個不同的夸克組合在一起時才可以使正負無窮大互相抵消。所以標準模型宣稱單獨的夸克是不可以測量的。從認識論的角度審視，如果一個物理量原理上不可以被觀測，我們如何知道它的存在？那夸克和夸克模型豈不只是理論家的想象？夸克模型要求三分之一和三分之二的電荷，可是我們從來沒有測量到分數電荷。這又是標準模型禁止夸克單獨出現的另一個理由。根據夸克模型發展出來的量子電動力學（QCD）預言質子會衰變，可是預言的衰變壽命與實際觀測的差好多個數量級。
3） 自發對稱破缺機制。規範對稱性不允許任何粒子帶有質量，這本身就說明規範協變性違背鐵的物理事實。理論家們寧可選擇不允許粒子帶有質量，也要顧全規範協變性，充分說明了主流物理學界的反科學實證主義思潮。為了使粒子獲得質量，于是希格斯等人發明了所謂“自發對稱破缺”機制和上帝粒子，來使粒子們獲得質量。那世界到底本質上是對稱的，還是不對稱的？這種以對稱假定始，以對稱破缺終的邏輯矛盾不正說明把對稱性和協變性當作建立理論的基本原理是一個系統性的邏輯悖論嗎？如果所有基本粒子的質量都需要通過上帝粒子來獲得，那上帝粒子自己的質量從何而來呢？這豈不是數學化的創世紀？
自上世紀80年代以來，全世界不知花了多少億美元探測上帝粒子，目的就是為了拯救標準模型。歐洲核子研究中心的正負電子對撞機（LEP）在1990年至2000年尋找上帝粒子，未能找到。美國費米實驗室的 Tevatron 于 1995 年至2011年曾經認真地尋找上帝粒子，也沒有找到。按道理，這些結果至少應該和LHC 2013年的結果具有同等的統計權重。可是粒子物理學界的規矩是，凡是否定的結果都被認為是失敗，只有肯定的結果才被認為是成功，才有可能獲諾貝爾獎。如果這次LHC尋找上帝粒子的結果是否定的， 同樣會被認為是失敗，直到得到肯定的或近似肯定的結果才肯罷休。這種選擇性的“實驗檢驗”其實不過是“實驗擁護”。選擇性的實驗擁護不僅不能獨立檢驗理論的正確性，反而被用來為錯誤的理論保駕護航，誤導科學發展的方向。其實，就連LHC實驗組自己都沒有把握說他們已經找到了上帝粒子，希格斯機制居然就獲得了諾貝爾獎。這說明諾貝爾獎已經無法堅持嚴格的學術標準了。
4） 共振態問題。粒子動物園的兩個明顯特征，一是數量多，一是壽命短。這麼多的粒子，怎麼可能都是基本粒子？在原子物理和核物理中，人們能夠檢測到的粒子本來數量不多。除了電子和質子以外，還有幾個不太穩定的粒子（中子，介子）。可是現在的“基本粒子”數目已經高達幾百個，比原來的粒子數高出幾十倍，而且還有繼續增加的趨勢。原因就是，大多數所謂的粒子都是“共振態”，也就是散射截面能譜曲線上的峰值。有些僅僅是非常小的隆起。這些共振態“粒子”都沒法直接觀測。將共振態當作粒子的唯一根據是相對論的質能關系式。這是一個既沒有經過宏觀實驗驗證，也沒有微觀實驗驗證的關系式。關于這點我在《論質能關系》中有詳細的分析。質量和能量根本就是完全不同的兩個物理量，連量綱都不一樣。能量和質量有關，但不能互相轉化。將共振態當作粒子，是比黑洞理論還大的漏洞，因為整個粒子物理差不多就是為這些共振態編排現代版的河圖洛書的事業。即使經過這樣的編排，標準模型里的基本粒子數還是多達62個（包括上帝粒子）。這還不算超對稱理論給粒子產量翻番的成果。夸克到底有多少家族，也還沒有定數。這些共振態的共同特點是壽命極短。上帝粒子的壽命不過10的負22次方秒。如此短暫的壽命，怎麼可能是基本粒子？怎能承擔使所有其他粒子獲得質量的神聖任務？
上世紀六十年代，理論物理學界提出夸克模型和層子模型的共同目的，就是希望解決基本粒子不基本的問題，就是試圖探索核子內部的結構，將核子和超子看成由一些更基本的元素（比如美國人的夸克或者中國人的層子）所組成。不同模型都忽視了一個根本的問題，就是共振態到底是不是粒子的問題。這個問題在我之前還沒有人想到過。現在提出來考慮也不遲。如果這些能譜上的峰值根本就不是粒子，高能物理的漏洞就大了。
5） 同位旋假定。質子和中子是完全不同的粒子，一個穩定，一個衰變。一個帶電，一個不帶電。僅僅因為核子的半徑大致和電荷無關，就把質子和中子看成是同位旋空間的兩個狀態是極不合道理的。可是同位旋概念卻被標準模型當作一條當然的原理推廣。“標準模型”假定存在一個“弱同位旋”等于 1 的“規範玻色子”，其本征態為W0，W+,和W-，並假定光子和 Z 粒子是由 B 粒子和中性的W0粒子的線性組合。把一個質量等于零的光子說成是兩個有質量的玻色子的組合，完全違背部分小于整體的科學邏輯。
6） 太多的自由參數。粒子物理標準模型中的自由參數多達19個︰a) 3個規範耦合參數。b) 希格斯機制里的兩個參數—質量和湯川耦合系數； c) 6個夸克質量；這里其實還有各種夸克質量為什麼會有如此巨大差異的問題。如果夸克的家族（味道）不止三個，參數還要增加。d) 3個輕子質量；如果夸克家族的數目增加，輕子數也得增加。e) 3個混合角和一個CP-不守恆相位因子； f) QCD 的場耦合參數。且不說標準模型的其他基本假定是否成立，單就如此之多的自由參數來衡量，標準模型的可信度也大成問題。費米曾說︰“如果給我四個自由參數，我可以把任何實驗數據擬合成一頭大象。如果給我第五個自由參數，我可以讓大象的鼻子來回擺動。”這麼多的自由參數使得所謂的“實驗證實”毫無意義。這還不足以表達標準模型的自由度。比這更大的自由是隨便提出假定的自由，和增加內部維度（量子數）的自由。標準模型中的許多重要假定和各種各樣的量子數選擇定則都是一些ad hoc measures。
7） 弱電統一問題。弱電統一標準模型只能處理電磁相互作用和弱相互作用同時存在的情形，可是卻無法處理這兩種相互作用單獨存在的情形。這太奇怪了。按道理，只有單一作用存在的情形更為簡單，應該更好處理。只能處理復雜情形卻不能處理單一作用的簡單情形，能說是真正統一了兩種相互作用嗎？這正如一種能治百病的靈丹妙藥，只有得了一百種病並發的綜合癥時才有效，如果只生一種病反而無效了，這種靈丹還是妙藥嗎？
8） 強相互作用理論預言與實驗不符。強相互作用理論是一個高度非線性的理論。尤其是在低能量區，微擾理論根本沒法用。差不多所有的高次項都得保留，而且各項系數毫不相關。量子色動力學（QCD）預言的mu介子衰變和質子衰變的半衰期，和實驗結果相差好多個數量級。強相互作用理論可以說焦頭爛額，理論家們居然還煞有介事地談論大統一理論甚至最終的萬能理論，真是無稽之談。
9） 虛光子問題。費曼圖中的虛光子概念從量子電動力學一直推廣到弱電統一標準模型。在巴巴散射中的兩種過程中的一種是“光子交換”，另一種是“正負電子對湮滅”。這兩種過程中的虛光子有著完全不同的特性。在光子交換過程中的虛光子為“類空虛光子”，只有動量，沒有能量，而且它的質量的平方居然是負數。也就是說。質量是虛數。相反，在正負電子對湮滅過程中的虛光子為“類時虛光子”，只有能量，沒有動量，其質量的平方是正數。它們的共同點是︰都違背能量守恆定律。在這個微觀尺度，經典物理學中最重要的理論被拋棄了。理論家們不須要遵守任何科學規律和定理，享有毫無約束的自由。理論家們說，在這個尺度，不須要遵守物理定律。自由當然是好的。可是我們的自由不能超越大自然的物理規律。
10） 實驗檢驗的局限性。高能物理唯一的實驗手段是以加速器打靶的踫撞實驗。將理論計算結果與實驗散射截面比較是對理論的唯一實驗檢驗。我們希望從這種比較中得到正確的相互作用哈密頓函數。如果得到了滿意的哈密頓函數，就認為理解了這種相互作用，或者說“統一了這種作用”。可是，哈密頓函數和波函數是散射矩陣元的積分函數的一部分，而散射截面是定積分的數值。要想通過定積分數值猜出積分函數的具體形式是不可能的事。正如給定一個物體的體積無法決定物體的形狀一樣。于是不得不以協變性作為基本原理對哈密頓函數和波函數的形式作出一些限制。相對論協變性和規範協變性的要求其實就是出于這種無奈。這種情形不僅不能說明協變性要求合理，反而說明想通過定積分數值猜出積分函數的具體形式之不合道理。何況，即使強加了協變性假定，仍然無法確定相互作用的具體形式，只是猜想的範圍小一些而已。
另一方面，要想僅憑對踫撞過程的測量了解一種相互作用力是不可能的事。我們了解得最透徹的相互作用力是萬有引力和電磁力。即使以我們今天對引力和電磁力的透徹了解，要想設計一系列踫撞實驗來得到萬有引力定律和電磁相互作用的一系列定律都是不可能的。我們不可能用踫撞實驗得到開普勒三定律，庫侖定律，安培定律和法拉第電磁感應定律。指望僅憑踫撞實驗就能了解核相互作用的秘密，並進而統一所有的相互作用，發現最終的萬能理論，只是一種天真的願望。微觀世界的奧秘決不是“某某粒子由某某粒子組成”這樣簡單樸素的問題。萬有引力作用是關于“某某粒子由某某粒子組成”的問題嗎？電磁相互作用是關于“某某粒子由某某粒子組成”的問題嗎？都不是。核物理世界的秘密也決不會僅僅是“某某粒子由某某粒子組成”這樣簡單樸素的問題。單憑踫撞實驗，要想猜出微觀核物理世界的秘密是不可能的。化學是研究“某某粒子由某某粒子組成”的問題的。但是，化學分析的手段能夠得到化學反應相互作用（也就是電磁相互作用）的規律嗎？
11） 高能物理要求的加速器已經超過了社會所能承受的財政限度和工程能力。要達到大統一理論的能量標度，加速器必須比太陽系還大。即使全世界的所有財政收入全部拿來做加速器，技術上也做不到。這說明所謂的“大統一理論”是一個永遠不可能被實驗檢驗的理論。不能被實驗檢驗的理論不是科學理論。因為高能物理實驗都是費時費錢的超大型項目，所以重復性非常低。重復性低就意味著可靠性低。加上高能物理實驗本質上的間接性，使得許多實驗驗證非常不可靠。
還可以舉出其他許多問題。但是以上這些足夠說明，現在的粒子理論標準模型存在著根本性的系統性的結構性的問題。“標準模型”不僅現在不能給任何學科以理論指導，以後也不可能給予任何指導。粒子物理標準模型欲求自身的自洽而不可得，遑論成為基礎理論，成為最終的萬能理論。正如黑洞理論被霍金自己否定一樣，標準模型最終被物理學界拋棄只是時間問題。
三） 宏觀理論物理的現狀與未來
宏觀理論物理已經完全被大爆炸宇宙學壟斷。所有的天體物理現象的分析都按照宇宙大爆炸理論進行解釋。新的大型的天體物理實驗的目的就是為證實大爆炸理論提供證據。黑洞的觀測和暗物質探測之類的大型實驗，全都是為大爆炸理論服務的實驗。大爆炸宇宙學存在著至少以下非常根本的問題︰
1）極端地違反物質守恆與能量守恆定律。宇宙大爆炸理論假定整個宇宙的全部質量和能量都是在大約140億年以前的某一個時間原點無中生有地從真空中爆炸出來。這極端地違背科學上最基本的兩條定律︰物質不滅定律和能量守恆定律。支持這種創造論的唯一根據是海森伯測不準關系，而這最多只不過是量子力學中關于動量與坐標不能同時精確測量的一個表述，根本沒有任何理由定為普適原理，更沒有理由將這一測不準關系解釋為物質或者能量的創生。創造論的唯一實驗根據是高能物理中的正負電子對產生。可是這種電子對的產生只不過是光線打到探測器里的氣體或者液體分子上產生的光電效應，而不是無中生有的創生。沒有光和靶子的存在，是不可能憑空產生正負電子對的。創造論沒有任何科學理論與實驗的根據。但卻是大爆炸宇宙學最根本的假定，也是它最根本的謬誤。
2）地心說的本質。大爆炸理論本質上是一個地心說的理論。我們可以用經典理論和相對論對所謂的“葡萄干布丁模型”進行嚴格的分析，證明大爆炸理論必然導致地球是宇宙中心的地心說結論。細節請參看拙作“On the Geocentric Nature of Hubble Law”, Physics Essays, Vol. 20, No 2, 329 (2007)。大爆炸理論對紅移的解釋將所有的射電類星體推到了宇宙的邊緣，而類星體相對于地球的分布呈各向同性，這又進一步強調了大爆炸理論的地心說性質。地心說理論是違反科學的宗教理論。
3）地平問題—超光速膨脹問題。大爆炸理論的一個無法克服的著名問題是地平問題，也就是宇宙以超光速膨脹的問題。大爆炸理論要求整個宇宙以超過光速幾百倍的速度膨脹。這顯然和自己的理論基礎相對論相悖，是根本的邏輯矛盾。為了解決地平問題，古斯提出了更為大膽的假設—暴漲理論。根據他的暴漲假設，宇宙在被創生以後的大約10的負36次方秒到10的負33次方秒的一瞬間，由于不知道的原因突然以超過光速25個數量級的速度從渺觀尺寸迅速暴漲成宏觀宇宙。這樣高的速度無異于白日夢囈。這種以相對論假定始，以反相對論的結論終的悖論是大爆炸理論根本的不自恰。
4）完全違反麥克斯韋速度分布律。任何爆炸系統都是一個熱力系綜，宇宙大爆炸也不應例外。事實上，許多熱力學定理被運用來演繹宇宙大爆炸理論。人們期待著宇宙大爆炸理論遵守熱力學的基本定律。可是宇宙大爆炸理論卻要求質量密度正比于速度的平方。這種質量分布完全違反麥克斯韋速度分布律，在現實世界中根本找不到任何例證。違反麥克斯韋速度分布率就意味著大爆炸宇宙根本就不是熱力學統計系綜，因而熱力學中的定律不能應用到大爆炸理論中。可是大爆炸理論家們卻大大方方地把經典熱力學的理論堂而皇之用到極高溫度極高密度和極大壓力的情形。
5）極端不穩定性。為了得到一個漸近平坦的宇宙，大爆炸理論要求在大爆炸初始宇宙的密度參數幾乎要精確地等于一，誤差不能大于10的負58次方。如果密度參數與一的偏差大于10的負40次方，宇宙將在不到一秒之內就湮滅或發散。對自由參數的依賴靈敏到10的負58次方，說明宇宙大爆炸理論的極端不穩定性。宇宙大爆炸理論關于宇宙的未來結局對密度參數的依賴，使這種不穩定性表露得更為徹底。密度參數從臨界值任何無窮小的偏離將意味著宇宙絕然不同的結局︰或為封閉宇宙而湮滅， 或為漸近平坦的現實宇宙，或為開放宇宙而發散為零。一個理論對某一參數的依賴靈敏到10的負58次方，說明這一理論毫無意義。
6）暗物質問題。平坦時空對密度參數的嚴格要求帶來了另一個嚴重問題 暗物質問題。漸近平坦的現實時空要求宇宙物質密度正好是臨界值，約為每立方米 10的負26次方公斤。這一數值比實驗測量的宇宙物質密度要高出至少30倍。大爆炸理論家們于是宣稱宇宙中 97% 的物質是觀測不到的暗物質 (Dark matter)，並大張旗鼓地推動對暗物質的探測和研究。一個嚴重的理論失敗居然變成了追加研究經費的理由。搖身一變為重大發現。
還可以舉出其他許多與大爆炸宇宙學有關的大問題，但是以上這些最基本，也最容易為廣大科學技術人員了解。這些根本問題已經足夠讓我們得出結論︰大爆炸宇宙學是數學化了的創世紀，和真正的科學沒有任何關系。
大爆炸理論的荒誕不經使得其星象學性質日益暴露。最近霍金認錯，否認黑洞存在，承認他的黑洞理論是他一生所犯的最大錯誤，宣布相對論與量子論無法共存，使大爆炸宇宙學遭到重大打擊。但是，只要宇宙學繼續沿著愛因斯坦開闢的道路發展，繼續繼承萬有斥力假說，繼續以羅伯特遜-沃爾克度規和費里德曼方程為理論框架，那末宇宙學的未來就萬變不離其宗，擺脫不了星象學和創造論性質。
四）20世紀理論物理走入死胡同的理論根源
20世紀理論物理之所以會在微觀和宏觀兩個領域同時走入死胡同，理論上的兩大根源是量子力學和相對論。
量子力學的幾個基本假定是沒有辦法用獨立實驗檢驗的。物理量的算符化就帶有明顯的玄學性質，沒有任何邏輯推理能夠證明或者哪怕是定性地解釋其合理性。這是一條純粹先驗的假定，你必須一開始就確立信仰。另一條幾率波假定連先驗假定都說不上。事實上，薛定諤建立了量子力學方程以後自己都不知道波函數的物理意義。愛因斯坦拒絕接受幾率為物理規律的基本特性。他說“上帝不玩骰子”。當克萊因和戈登將量子力學與相對論結合以後，居然會出現負的幾率。狄拉克對相對論量子力學方程的負幾率問題進行分析以後得出結論說，世界上根本就不可能存在自旋為零的粒子。可是氫原子的基態和氦核，pai介子和K介子都是自旋為零的粒子。波函數的幾率解釋在二次量子化過程中經過了又一次鳳凰涅盤，演變成了生成子和湮滅子算符,。其玄學性質更為彰顯。
量子力學中還有一條玄學性假定，那就是量子態和躍遷的概念。任何粒子任何時候都是處于某一種量子態，他可以從一個狀態躍遷到另一個狀態，但是不可以從一個狀態連續地過渡到另一個狀態。這和我們科學中直接觀測到的現象不符。我們從現實世界中觀察到的任何現象的變化在時間和空間上都是連續的。這也是我們不能接受引力超距作用的原因。奇怪的是，人們不能接受引力的超距作用，卻毫無保留地接受量子態的躍遷的概念。難道粒子會從一個狀態鑽進玄秘的高維空間，再神秘地從另一個量子態鑽出來？有人可能會說，中間狀態也許是有的，只不過躍遷過程太快了，所以無法觀察到具體過程。那到底有多快呢？現在的“前沿理論物理學家”們揚言可以10的負43次方秒（普朗克時間）的精度預言整個宇宙如何發展的細節。難道量子躍遷過程比普朗克時間還短？可是這些“前沿理論物理學家”們又宣言，短于普朗克時間的過程是不可知的，那量子躍遷問題豈不是又回到了不可知的玄學範疇？
量子場論走入死胡同的另一個原因是相對論。
為什麼要將量子力學與相對論結合？沒有任何道理，也沒有任何來自科學和工程方面的需要。“需要是發明之母”在這里不適用。將相對論與量子力學指婚，只是理論家的好奇。溫伯格說︰“量子場論是唯一可以將量子力學和相對論相容的理論”。于是理論家們開始拉郎配，看看這場包辦婚姻能夠締結出什麼愛情之果。
整個相對論的時空觀建立在洛侖茲協變性上面。相對論時空觀的謬誤和悖理尖銳地表現在鐘佯謬問題上。以這樣邏輯悖理的時空變換為基礎建立的理論是不可能成立的。量子場論以相對論協變性和規範協變性為基本原理，就使整個理論種下了悖理的基因。這種悖理的一個最重要的結果就是導致無法解決的無窮大發散，也就是量子場論的重整化問題。重整化問題與相對論的直接關系可以非常簡單地說明︰根據庫侖定律電子的自能等于電荷平方除以電子的半徑（再乘以庫侖常數）。同時，根據狹義相對論的職能關系，粒子的質量等于其質量乘以光速的平方。假定電子的自能就是其相對論能量，就得到電子的質量與其半徑成反比的結論。可是在量子場論中電子是作為一個點電荷處理的，其半徑等于零，這就勢必導致電子質量等于無窮大的結論。這就是重整化問題。重整化問題困擾量子場論幾十年，直到今天都無法解決，以致將理論家們逼到了11維空間，可見相對論對粒子物理影響之大。
相對論對量子場論影響的另一方面是將對稱性和協變性認作是理論物理的基本原理。其荒謬始則為弱相互作用的宇稱不守恆所證實，終則為規範協變性容不得任何粒子帶有質量所證實。為了使幾百號粒子獲得質量，必須假定無處不在的希格斯場的存在和自動對稱破缺機制使所有其他的粒子獲得質量，因而不可避免地墜入微觀創造論。
但是相對論對粒子物理最大的影響莫過于根據質能關系式將粒子散射截面能譜曲線上的峰值或者共振態認定為粒子。我在《論質能關系》一文中詳細分析了將質量和能量等價的荒謬。但是就是這一質能等價概念成為了將能譜曲線上的共振峰認定為基本粒子的理由。（這里還有一個微妙的等價，就是把“狀態”與“粒子”等價。）這樣一來，粒子動物園中就平添了幾百號成員。粒子物理幾十年從事的工作，就是為幾百號共振態編排河圖洛書。其理論根基就是相對論質能等價原理。可見相對論對粒子物理影響之深之巨。
再來看宏觀方面。相對論對宏觀物理的影響是非常明顯的，因為大爆炸理論所依據的羅伯特遜-沃爾特度規本身就是廣義相對論在球對稱的均勻各向同性引力空間的度規方程。但是，直接導致宇宙創造論的不是廣義相對論的引力場方程，而是宇宙有限假定和外加的額外維度。如果沒有宇宙有限假定和額外維度假定，廣義相對論最多也就是預言一些與牛頓理論不一樣的現象，最多也就是一個對這些預言的實驗檢驗的問題，還不至于導致創造論。但是一旦假定宇宙有限了，走向創造論也就是邏輯的必然了。
愛因斯坦為什麼要假定宇宙有限呢？因為一旦承認宇宙無限，他的引力場方程就會得出整個宇宙空間的物質密度等于零的荒謬結論。這當然也就證明了廣義相對論的引力場方程的謬誤。可是，愛因斯坦不願意承認自己場方程的失敗，于是就假定宇宙是有限的。這還不夠，為了能夠求解他的引力方程，他還必須將問題極大地簡化，假定宇宙的物質分布是均勻的各向同性的。即使這樣，還是有問題，因為任何有限的物體都會因為引力而收縮坍塌，于是愛因斯坦又進一步提出了萬有斥力假定，在他的引力場方程中加上一項宇宙項，以平衡萬有引力。這種萬有斥力必須與距離成正比。距離越遠斥力越大。這是毫無隱諱的星象學。愛因斯坦終于拋棄了他的宇宙項因子。晚年已經不太從事宇宙學研究了。但是，他的一些關鍵假設，諸如宇宙有限，宇宙物質均勻分布且各向同性，由額外維度導出的羅伯特遜-沃爾特度規和三維超球面，包括愛因斯坦丟掉的宇宙學因子，全部被大爆炸宇宙學家們繼承下來，成為現代宇宙學的基本架構。相對論對宇宙學的影響之深之巨，自不待言。
至于量子理論對宇宙學的作用，在于對于創造論提供理論依據︰根據海森伯原理，能量可以從真空中創生；再根據相對論的質能等價原理，能量可以轉變成質量。于是創造論得到了“物理理論”的根據。
歸根結底，20世紀理論物理之所以在微觀和宏觀兩個方面都走入死胡同，是因為這兩方面的理論都是以量子力學和相對論作為基礎的。如果說，粒子物理的骨架是量子理論，那它的靈魂就是相對論。至于大爆炸宇宙學，從骨架到靈魂都是廣義相對論。由此也可以明白，為什麼批判相對論阻力如此之大。不管相對論的謬誤如何從邏輯和實驗兩個方面都被確證無疑，只要標準模型和大爆炸宇宙學繼續壟斷理論物理學界，相對論就會繼續被奉為正統教義。任何挑戰都是異端。因為這里面牽涉到20世紀幾代物理學家和幾十個諾貝爾獎得主的功過是非。
五）20世紀理論物理走入死胡同的認識論與方法論根源
除了理論上的根源，20世紀理論物理之所以在微觀和宏觀兩個方面都陷入不可自拔的危機，還有認識論和方法論的原因。
學界同仁可能會說，我們討論理論物理的時候，為什麼一定要談認識論和方法論？為什麼一定要談哲學？答案很簡單︰如果我們不能堅持科學的認識論和方法論，即使現在認識到了粒子物理標準模型和大爆炸宇宙學的錯誤，以後又會犯同樣的或類似的錯誤，重新墜入神學和星象學。另一方面，許多人對20世紀理論物理的危機有所覺悟，已經在進行不同程度的批判，並試圖探索新的理論，卻不自覺地落入20世紀理論物理的認識論和方法論的巢臼而誤入迷途。主流理論物理學家們的數理學養都非常好，絕大多數也都是一心為探索科學奧秘而勤奮耕耘的，可是為什麼理論物理還是走入了死胡同？並不是因為黎曼幾何有錯，不是因為群論拓撲有錯，也不是因為主流物理學家們數理學養不夠，智商不高，或動機不好，而是因為他們一直被錯誤的哲學，錯誤的認識論和方法論誤導。所以，重新明確科學的認識論和方法論，至關重要。物理學研究不能回避哲學問題。物理學又叫自然哲學。牛頓的名著《自然哲學的數學原理》，就是闡述自然哲學的數學分析方法。Ph.D的意思是哲學博士，談哲學認識論和方法論是物理學家的學術本分。
20世紀理論物理到底存在哪些認識論與方法論的錯誤呢？舉其大要，有以下幾個方面。
1）徹底地背離科學實證主義。科學實證主義始于古希臘的德謨克利特和亞里斯多德，在文藝復興和啟蒙運動中，成為科學掙脫中世紀宗教統治的有力武器，為科學界普遍接受，作為科學研究的原則。普朗克說過︰“實驗是我們掌握的唯一知識，其他全是詩意和想象。”愛因斯坦也說︰“對現實的知識始于經驗，終于經驗。” 也就是說，科學上的所有定律和定理，都必須從科學實驗中歸納總結出來，又回到科學中去指導實踐。20世紀理論物理的發展之所以走入死胡同，重要原因之一就是違背了科學實證主義，甚至愛因斯坦本人都不能遵守他自己“對現實的知識始于經驗，終于經驗”的原則。
科學實證主義表現在幾個方面︰a）科學理論必須是從實驗事實中總結出來，而不是從先驗的原理中產生的；b）當實驗工作積累了足夠的數據上升到理論或者從局部理論上升到更深入更廣泛的理論時，理論家們往往需要根據提出了一個合乎邏輯的假設一實現理論的升華，但是這個假設必須能夠得到邏輯的無懈可擊論證和獨立的重復實驗的反復檢驗；c）正確的理論必須能夠指導科學實踐，推動科學的發展。20世紀的理論物理在這三個方面都明顯違背科學實證主義。a）理論不是從實驗事實開始，而是從一系列先驗的假定開始。而且這些基本假定多達十幾個！這是比十幾個自由參數還要大得多的自由度。b）這些假定和許多結論根本無法以實驗進行獨立檢驗。有些是理論本身就禁止實驗檢驗，比如夸克禁閉和高維空間；有些是時空上過于遙遠，比如空間上遠在140億光年以外或者小到10的負35次方米以內，時間上遠在幾百億年的過去未來或者小到10的負43次方秒以內；有些是技術上不可能，比如大統一理論的驗證要求比太陽系還大的加速器等等。c）從這些假定中構造出來的理論根本不能對科學的任何一個分支產生任何指導作用甚至任何關聯。
和20世紀理論物理爛塞假定的文化不同，經典的科學假定必須建立在實驗數據或者實驗定律的基礎上，科學的進步與“最終的萬能理論”的天真想法正好相反，不是從抽象的萬能理論推導出各學科的具體理論，而是從各學科的實踐中總結出局部的理論，再逐步步歸納上升為較為一般的理論。科學知識的每一個重大進步都是在大量的實驗研究的知識積累之上達到的，而不是從萬能理論中推導出來的。牛頓之所以能夠發現萬有引力定律，是因為幾百年的實際天文觀測的知識積累總結出了開普勒三定律。麥克斯韋之所以能夠發展出電磁場理論，是因為幾百年的物理實驗得出了庫侖定律，畢奧薩發定律，安培環流定律，法拉第電磁感應定律等實驗定律。門捷列夫之所以能夠發現元素周期律，是因為實驗化學家和煉丹術士們對各種化學反應幾百年的實驗研究積累了化學反應的大量數據。可以想象，核物理的突破也必須以足夠的原始實驗數據的積累為先決條件。經典物理中的假定，必須得到大量獨立的科學實驗和無窮盡的工程實踐的檢驗，才確定為理論基礎，其過程是非常嚴格的。根據這些假定建立起來的萬有引力理論和電磁場理論立即反過來指導物理學化學和工程技術實踐。這就是經典的假設與實證主義的緊密關系。相比之下，20世紀的假設則完全違背這些原則。比如物理量的算符化，幾率波，二次量子化，重整化，同位旋，夸克的顏色味道，夸克禁閉，虛光子，宇宙有限，大爆炸，宇宙暴漲，黑洞蟲洞，多重宇宙，時空倒轉，二維時間，多維空間，等等，既不是根據實驗事實作出來的假定，又不能為實驗獨立檢驗，也不能用于科學和工程實踐。20世紀理論物理中革命假定的生產率高得不可思議。20世紀理論界每年生產出來的革命性假設比20世紀以前一百年作出的假定還要多好多倍。
20世紀理論物理中之所以會有如此之多的革命性假設，是因為理論本身的不自洽，存在許多根本的邏輯矛盾或者違背基本的物理事實，這些問題不是什麼數學方程式或者邊界條件初始條件的復雜性問題，不可能通過數學變換，近似計算，數值計算，級數展開，等等數學手段來解決，只能通過違背邏輯的假設來跳過邏輯悖論。為了逃避科學邏輯的檢驗，就宣布這些假設是革命的量子概念，是“shift of paradigm”。有些假定是擺在桌面上明白宣示了的，有些則是以“推廣”的名義偷塞進去的。在理論的陳述中經常可以看到“量子場論認為”，“標準模型認為”，“超對稱理論認為”，“超弦理論認為”，或者“我們有”，“不妨假定”，“我們定義”，“重新定義”，“我們考慮”等等口白，這些口白都是將假定引進理論殿堂的禮賓用語。理論家們一攤上事就大膽假定，假定越是悖理就越是革命，意味著“更深層的物理”。這已經成為20世紀理論物理的學術文化和生態環境。這種文化也影響著挑戰主流的探索者。許多朋友以為只要我提出一些全新的假設，從不同的大前提開始，建立一個XX論，然後就“XX論認為”，就可以“我們有”，就可以“認為”出奇跡，“有”出奇跡。
高維空間是一個違背科學實證主義的典型例子。面臨理論物理中諸多基本問題，理論物理學家們不反思理論本身存在的大前提和邏輯問題，而是遁入抽象的高維數學空間躲避實驗的檢驗，使理論物理徹底告別了科學。大多數人不太知道將空間增加到十維十一維是多大的事。我在《愛因斯坦宇宙模型和近小遠大論》一文中詳述了由于愛因斯坦假定我們的世界是四維空間中的三位超球面而產生的各種神跡。愛因斯坦並沒有允許我們進入他的第四維空間，僅僅在三維超球面上就已經神奇莫測了。如果我們可以真的進入這第四維空間，會有怎麼樣的神跡出現呢？如果你能在四維空間中翱翔，你就可以隨便進入銀行的金庫拿走金磚；你就可以直接跑到敵人的司令部作戰處拿走他的戰略計劃；如果你被關在倫敦塔或者養蜂夾道的死囚牢里，你可以從容地從第四維空間遁去。整個三維人類就拿你沒辦法，不僅土行孫申公豹那你沒辦法，楊戩哪吒也拿你沒辦法，您不想統治全世界全宇宙都不能夠。
朋友們可能會問，如果假定增加一維空間都會產生如此的荒唐，那將空間假定為十維或者十一維，會是多麼荒唐啊！事情的吊詭卻在于，這里似乎存在一個不可思議的悖論︰將空間維數繼續增加，其荒唐程度並不增加！為什麼呢？因為假定空間增加一維和增加N維同樣荒唐！凡是超出四維時空的世界都不是真實的物理世界，而是警幻仙子的太虛幻境。
理論物理脫離現實的另一個表現是所有的高能物理實驗都是間接的，重復率極低。這也是發明夸克模型和層子模型的理論內物理大師們忽視了的一個根本問題。理論家們從不懷疑花了成千成萬美元得到的實驗結果有什麼可疑。高能物理實驗的間接性和普通工程技術中的間接性存在本質上的區別。比如說，在工程技術中，我們可以通過脈沖的延遲時間來測量距離，這種間接測量所根據的聲波和電磁波的勻速傳播是可以獨立驗證的。用碳14的同位素斷代也是對時間的間接測量。碳14的放射性衰變過程也是可以直接驗證的。可是在高能物理實驗中，所需測量的現象和檢測信號中往往隔著幾個本身就有待證明或者根本無法證明的理論假定或者過程。我在多篇文章中舉了幾個例子，說明高能物理實驗的本質間接性。在重復率十分有限的一些間接實驗中，又采用選擇性標準，凡是支持主流理論的結果就肯定，不支持主流理論的就否定。這種選擇性標準被巨額獎金和媒體炒作進一步強化惡化合法化。加上實驗設施本身的龐雜和信號的微弱，使得許多聳人听聞的實驗結果非常可疑。最近的所謂宇宙暴漲理論的實驗證實，是又一個這樣的例子。這一研究組的負責人科瓦克公開說︰“這是理論永遠無法被證實的又一個例子。”一個實驗工作者坦白地宣稱理論永遠無法被實驗證實，可見實證主義已經被他們徹底拋棄。科瓦克的意見不是個人意見，而是整個主流理論物理學界的主導思想。
比如上帝粒子的探測，需要高達幾千億電子伏特的踫撞能量。在低能量條件下為什麼就不能探測到上帝粒子呢？理論家說，因為低能的電子束或者質子束沒有足夠的能量產生上帝粒子。可是我們的物理世界中的萬事萬物，從我們的身體到航天飛船，都是處于低能狀態。航天飛船的速度在每秒10公里的數量級，航天飛船和宇航員身上的質子們的動能還不到一個電子伏特，所以飛船和人體中的質子和電子的能量基本上就等于他們的靜止質量。那他們身上的上帝粒子從哪里來呢？如果沒有上帝粒子，那宇航員和航天飛船豈不是就沒有質量？理論家們可能會辯解說，我們身上還是充滿著上帝粒子滴，能量還是有滴，只不過因為夸克禁閉，我們是測量不到滴。于是我們又回到了科學實證問題︰既然測量不到，您如何知道它的存在？這里還有一個到底是雞生蛋還是蛋生雞的問題。理論家們說，如果沒有上帝粒子，所有的粒子都不可能有質量，“我們就將不存在，整個世界就將不存在”。可是當他們要研究經費時，卻又說如果沒有超高能電子或者質子，就不能生產上帝粒子。那到底是先有電子質子再有上帝粒子，還是先有上帝粒子再有質子電子？我們在遠離歐洲核子研究中心的美洲亞洲的人們，身上或者周圍有上帝粒子嗎？如果上帝粒子不是無處不在無時不有，那我們豈不是都活不成了？如果上帝粒子無處不在無時不有，那為什麼要花幾十億美元建造大型強子對撞機來“產生”上帝粒子？理論家們除了負責大批生產假設以外，是不是還有一丁點為這些假設自圓其說的責任？
有的同仁說，有些科學理論是沒有辦法實驗檢驗的。比如說，無窮宇宙論就無法實驗檢驗。你根本就不可能到達140億光年的地方，你怎麼知道在這個距離以外還有時空和物質？既然如此，那你怎麼就知道140億光年以外沒有物質？我們固然沒有辦法到達幾億光年以外，但是無窮宇宙論的正確是可以用反證法來證明的，因為凡是假定宇宙有窮的理論，無論是宗教理論還是號稱為前沿科學的理論，都不可避免地會導致違反科學邏輯和物理定律的荒唐悖論。而我們所根據的科學邏輯和物理定律，則必須有充分的科學實證。何況，既然你們認為宇宙到底有窮還是無窮沒有辦法實證，那至少兩者有同樣的發言權，憑什麼宇宙有窮論就應該佔據學術統治地位和壟斷地位，剝奪宇宙無窮論的發言權呢？
科學實證主義是防止神學和星象學對科學滲透侵襲的最後一道壕塹，千萬放棄不得。
2）無限制的外推。數學上的內插是非常普遍且往往有效的方法。但是外推就不太可靠。一般地說，如果未知情形離已知情形比較近，外推結果還有些靠譜。如果未知情形離已知情形很遠，外推就不保險了。離得越遠，外推越離譜。
人類有文字記載的歷史才8000年，在宇宙天體演化過程的時間長河中只不過是非常短暫的一瞬。在這一過程中人類科學知識的積累和宇宙大自然的深邃廣袤相比是非常有限的，微不足道的。我們在這短暫的一瞬間積累的知識里面有些一般的原理，比如因果律，部分小于全體，一加一等于二等應該是普適的，數學定理也應該有其普適性，可以放心外推到遙遠的時間和空間。但是大多數物理定律的正確性往往取決于相應的物理條件。比如說，所謂的宇宙大爆炸時的物質密度高達每立方米10的162次方公斤，比中子星密度高145個數量級（不是145倍！），溫度高達10的32次方攝氏度，比太陽溫度高28個數量級（不是28倍）。能夠指望熱力學定律適用于這樣的溫度和密度條件嗎？一塊花崗石的密度約5.6，比空氣的密度僅僅高三個數量級。能夠將熱力學定律同時用到空氣和花崗石嗎？比花崗石的密度高出150個數量級的東西到底是什麼物質？處于什麼狀態？在這種狀態下熱力學實用嗎？其他物理定律適用嗎？20世紀的理論家們似乎完全不在乎物理狀態的極端變化，將我們在有限的時間和空間中在地球大氣層中獲得的知識直接用到他們假想的極端物理條件下，物質密度外推145個數量級。宏觀距離外推到幾百億光年，微觀尺度外推到10的負33次方米；在時間的宏觀尺度上外推到150億年的過去和未來，揚言可以在如此遙遠的過去未來以10的負43次方秒的精度精確地算出具體物理過程的精微細節，他們認為時間空間上推的越遠，外推的結果越準確。他們宣稱可以這樣的精度算出140億年以前宇宙如何產生，如何以超過光速25個數量級的速度暴漲，對稱性如何一步步地被破壞，反粒子如何消失，等等等等，也可以同樣的精度算出140億年以後宇宙如何一步步地滅亡。經典科學在從宏觀往微觀推進8個數量級到達分子尺寸的時候就很模糊，連氦核為什麼如此穩定，鈾235和鈾238的穩定性為什麼相差這麼多，碳原子到底長成什麼樣都不清楚，就連DNA這樣大的分子的圖像都非常模糊。可是20世紀的理論家們卻可以往微觀外推30個數量級到達普朗克長度，以10的負43次方秒的精度算出電子和電 子如何交換一個虛光子變成一對新的電子，或者如何短暫湮滅，形成虛光子，然後又涅磐成一對正負電子，夸克如何禁閉，上帝粒子如何使所有其他粒子獲得質量。類似的毫無顧忌的精確得難以置信的無限的外推在20世紀的理論物理中已是家常便飯，見怪不怪了。
3）極端相對主義和科學虛無主義。科學知識是不斷發展的，我們的認識是不斷進步的，所以科學定理也是不斷進步的。一些不太準確的公式會被更準確的公式替代，局部的理論會因為我們認識的深化而被更為廣泛的一般性理論所包含，錯誤的理論或者公式會被拋棄。這都是科學進步的正常發展規律。在這種進步和發展中，我們的科學知識變得更精確，更廣泛，更深入，更豐富了。正確的東西沉澱下來了，作為人類的知識積累和科學遺產。可是20世紀的一些理論家們卻把這種科學發展和進步歪曲成一種極端的相對主義，好像科學上的一切知識都不可信，都會在某一天被淘汰。今天是真理，明天就成了謬論。不但物質不滅定律能量守恆定律不可信，就連因果律，邏輯三段論，部分小于整體；時間的獨立性，均勻性，單向性，一維性；空間的三維性和獨立性等等基本邏輯和物理事實都可以挑戰。于是科學上根本就沒有是非可言了。將科學上所有的基本邏輯都打倒以後，就可以樹立幾個權威的絕對是非標準。整個科學界必須以少數幾個理論家之是非為是非。你再也不能以邏輯問題或者科學原則來責問他們的理論前提和結論是否正確了。整個科學的思想體系被取消了，變成了完全的虛無，只有理論家們的最新指示才是真理。他們今天以相對論否定經典物理，明天以超光速膨脹否定相對論，後天又可以否定他們自己的黑洞理論。這種科學虛無主義的實質就是阻止學術界以科學邏輯對星象學的質疑和批判。
科學知識當然在發展，我們的知識當然在逐步積累，但是如果把這種發展和知識積累詭辯為世界上毫無真理和科學邏輯可言，就實際上取消了科學本身。否定科學的存在就為神學的進入打掃了殿堂。
4）數學主義。所謂“數學主義”，就是把數學方程式及其解的數學形態或者特征當作基本的物理原理，而不是把數學當作定量分析物理現象的工具。我在《克魯斯科變換和數學創造論的發端》一文中詳述了克魯斯科可以根據他的數學變換的“拓撲完備性”創造多重宇宙，創造蟲洞白洞，創造時空穿越和歷史倒轉。科學上沒有任何東西比一個數學家強行要求給他的方程式的所有的解都賦予物理意義更可怕的事情了。
在量子場論中最為重要的數學主義就是對稱性和規範協變性。理論家們寧可不準粒子帶有質量，也要保證理論的規範協變性。可是我們實在沒有什麼真正的理由認為對稱性一定是自然界普適的原理。諾特定理只是舉出了一些例子，說明每一種對稱變換對應于一種守恆定律，但是並沒有證明所有的力學系統都必須是對稱的。證諸我們所知的經典數學物理方程，除了波動方程服從洛侖茲協變性以外，所有其他的方程都不服從洛侖茲協變性。即使薛定諤方程也不符合洛侖茲協變性。可是協變性和規範協變性卻被當作粒子物理的先驗的普適原理。這一原理的不成立可以從量子場論本身的結論得到驗證︰1) 在弱相互作用里面，宇稱不守恆；2）在弱電統一標準模型中，規範協變性容不得任何粒子帶有質量。這到底說明所有的基本粒子都不帶有質量呢，還是說明規範協變性的假定本身就違背基本的物理事實—粒子都帶有質量？
數學主義的一個幾何表述就是將自旋相同的粒子根據他們的奇異數和電荷數排成八重態或者十重態，于是就顯得有些奧妙。奧妙很容易和大自然的奧秘和神的指示聯系起來，隱示著理論的真理性。當著蓋爾曼在六十年代初首次提出將已知粒子排成八重態時，立即引起了理論物理學家們的極大興趣。將自然界的事物根據某種機制排成規則的圖表以示玄妙神奇，以示莫測高深，以示代表神的意志並具有超常的威力，是一個古典星象學家們早就用過的心理學方法。從各種版本的陰陽八卦圖到河圖洛書，都是利用道家理論將萬事萬物編排成對稱圖表，以表示不容置疑的正確性和神奇威力，其心理作用之大，從韓國今天還以八卦圖為國旗的事實可以得到見證。
數學主義還有一個表現，就是將數學復雜性等同于理論的正確性。科學研究的一個原則是，數學越簡單越好。可是20世紀的理論物理復雜得要計算200年才可能知道理論到底是否收斂。這樣的理論就一定正確嗎？盧瑟福說“一個好的理論應該連酒吧女郎都能看懂。” 可是20世紀的理論家們卻反其道而行之，以“90%的成 人，包括大學生、教授、院士，看不懂這類前沿科學”作為一種雄辯和驕傲，似乎理論的正確性和數學的繁復性成正比。繁復的數學為偷換概念，偷塞假定，掩蓋錯誤提供了極大的方便，同時又是保護理論免受批判的最好屏障。
數學化產生的一個普遍的誤解就是，精確的預言總是比不精確的預言更有價值，更正確。有人說，大爆炸理論雖然有許多問題，可它畢竟定量地給出了宇宙如何產生的具體的數學公式和一些具體數值。可是經典的無窮宇宙論除了一般的哲學概念以外，沒有任何數學計算和數字預言。這是不是可以說明大爆炸理論是比經典的無窮宇宙論更為先進更為正確更為科學的理論呢？
不可以。大自然中許多現象是我們現在還不了解的，只能存疑。對于時間和空間上非常遙遠的事情，我們根本就無法知道他的細節。不可置信的精細描述反而證明理論的不可信。比如說，中國地形為什麼西北高東南低，地質學可疑根據造山運動和板塊理論給出一點非常模糊的說明，可是星象學卻可以給出非常精確的說明。《淮南子》說，“昔者，共工與顓頊爭為帝，怒而觸不周之山，天柱折，地維絕。天傾西北，故日月星辰移焉；地不滿東南，故水潦塵埃歸焉。”是《淮南子》的精確故事可信呢，還是地質學的模糊故事更可信？又比如太陽系的形成，科學能夠做的也只是非常籠統地說明一塊宇宙星雲如何在萬有引力的作用下收縮升溫，最後爆炸出一個太陽，然後周圍的一些物質進一步冷卻收縮成行星和衛星。科學給不出每一步演變的細節和時間表。可是古猶太人卻能給出比現代科學精確得多的細節和時間表。他們精確地知道上帝在哪一天創造了光，哪一天創造了天，哪一天創造了地，哪一天創造了動植物，哪一天創造了人。是古猶太人的精確故事可信呢，還是模糊籠統的天體物理學更可信？宇宙大爆炸理論比古猶太人的創世紀更精確，簡直是精確得不可思議。他們可以10的負43次方秒的時間精度和10的負35次方米的空間精度和10的負58次方的物質密度的精度算出140億年的過去和未來的每一時刻宇宙如何無中生有，如何以高于光速25個數量級的速度暴漲，能量和質量如何去耦合，反粒子如何基本消失，宇宙在幾百億年以後如何湮滅等等。這麼偉大的精確度不僅可憐的人類不可思議，就是偉大的耶和華也不可思議。
所有星相學理論的一個共同特點就是給出一大堆精確得不可置信的預言。瑪雅星象學可以精確地預言世界會在2012年毀滅。2012年以後又可以非常圓滿精確地解釋世界為什麼沒有完結。一個星象學家所能解釋的物理現象比一百個科學家能解釋的現象還要多出一百倍，而且精確度也要高出一百倍。
5）對最終萬能理論的追求。對最終萬能理論的追求既是認識論的錯誤，也是方法論的錯誤。這種認識論叫做“還原主義”，就是認為科學上的一切理論都可以從某一個最終的萬能理論推導出來。以霍金為代表的一些理論家一直宣稱在20世紀末就可以找到萬能的最終理論，此後科學家們不必要再繼續理論探索了，只需要將這個萬能理論應用到各個領域就行了。霍金並且明確表示這個最終的萬能理論就是M-理論。這種想法的無知是非常明顯的。你連核力的具體形式都不太清楚，就揚言統一所有的作用力包括萬有引力？退一萬步講，即使我們已經知道了核力的具體形式，難道以後就再也不會發現任何其他作用力了？牛頓知道電磁相互作用力嗎？貝克勒耳之前人們知道核力嗎？難道科學到20世紀就到頂了，到底了，死亡了？
萬能的最終理論的思想，深深地植根于人類的自大，無知和狂妄，是所有星象學理論的共同特征。奇怪的是，就是這樣非常幼稚的星象學思維，主導著20世紀理論物理研究的方向，決定著科研經費的消耗。
六）策略選擇
根據以上分析，我們應該非常清楚，20世紀理論物理之所以在微觀和宏觀兩個方面都陷入死胡同，是因為整個理論的大前提，哲學邏輯，方法論等諸方面都存在著本質的全局的結構性問題，因而不可能自拔。它不可能起到基礎科學的作用，不可能對其他學科給與理論指導。現在做不到，以後也不可能做到。粒子物理標準模型和大爆炸理論是沒有希望的理論。科學要發展，物理要復興，必須堅決跳出20世紀理論物理的巢臼，回到物理現實，回到微觀物理的入口—核物理和凝聚態物理，從頭探索。
如何跳出20世紀理論物理的框框，走出物理復興之路？可以考慮上中下三策。
上策︰斷然跳出粒子物理標準模型的理論框架和思維模式。盡全力開始核物理和凝聚態物理實驗數據的原始積累，尋求全新的理論。不以追求萬能的最終理論為目標，而以解決物理學中特別是核物理和凝聚態物理中的實際問題為目標，在大量實驗數據積累的基礎上探索核力的理論模型和同位素穩定性的理論解釋，力求微觀物理理論的突破，並尋求新的裂變與聚變材料和新的裂變聚變反應。
戰後的核物理研究一直沿著量子場論的抽象路線摸索，大型加速器上的實驗都是為“大統一理論”服務的，因而忽略了核物理研究的原始數據積累，也忽視了與核物理直接相關的理論的發展。對于核同位素的穩定性和核子的晶體結構的研究基本上沒有像樣的理論，也沒有對各種可能的裂變與聚變元素進行系統的普查測量與分析。因此，只有堅決擺脫20世紀理論物理的框架，放棄對最終萬能理論的追求，腳踏實地地進行核物理實驗數據的原始積累和普查工作，才能指望實實在在的進步。這里有大量的艱苦細致的科研工作，需要居里夫婦一樣的敬業精神和獻身精神。但是我們別無選擇，我們確確實實處于核物理的實驗數據的原始積累階段，需要微觀世界的探索者們苦其心志，勞其筋骨，才能擔當大任，敲開微觀世界的大門。
對于熱衷于追求萬能理論和統一理論的探索者，實驗數據的積累工作和局部理論的研究似乎不夠刺激，不夠瀟灑，沒有玩黎曼幾何群倫拓撲過癮。但是，科學工作的真正意義和自豪感在于實際成果而不在于炫耀數學的高深。不要小看實驗工作的意義。激光，半導體，X-射線，同位素衰變，中子誘發的裂變，鏈式反應，超導現象，微波本底輻射等等的發現，都不是因為玩群論拓撲和黎曼幾何得到的，而是通過大量的實驗研究工作得到的。這些都是里程碑性的工作。數學家們玩群論拓撲，玩出了超弦和M-理論，是不是就得到了最終的萬能理論？超弦理論作為一種趣味數學或者數學競賽還可以，但是和物理世界毫無關系。我們應該改弦更張，拋棄玄學研究路線，從科學技術發展的需要出發，立足于國計民生和國防建設，腳踏實地地從事真正的物理研究工作，為科學各分支提供理論支持，成為名副其實的基礎科學。
采取上策，跳出20世紀理論物理的思想框框，並不是說要立即停止一切現有的粒子物理研究，只是不要耗費巨資去建造大型的加速器或者進行諸如暗物質探測，質子衰變實驗和重中微子探測之類的勞民傷財的實驗。對于正在進行的主流理論研究和高能實驗物理工作，盡量維持。但是盡量幫助主流物理學家們尋求國際合作，甚至適當安排一些公費學術交流。學術交流的經費和建造大型加速器和探測器的經費比較起來微不足道。另一方面，要鼓勵科研人員在核物理和凝聚態物理方面開闢新的研究方向。主流理論物理學家數理學養極好，高能物理學家的實驗經驗豐富，如果有一批中青年生力軍投入到核物理和凝聚態物理的研究中，一定會使這方面的研究工作突飛猛進。實驗高能物理中的低能量加速器和探測器，完全可以用來從事核物理研究，根本不需要超高能加速器。 一部分科研經費可以投放到能源材料，空間物理和天體物理的研究。大學教育和研究生教育必須鼓勵獨立思考，提倡質疑，反對宗教式的說教和思想灌輸。停止向中小學生灌輸創造論和星象學。鼓勵媒體百花齊放百家爭鳴。為理論創新提供足夠的研究平台，成立新的研究機構，提供研究經費，加強學術交流，開放學術刊物，打破學術壟斷。
如果中國科學界能夠果斷采取上策，跳出粒子物理標準模型和萬能理論的思維框框，著手核物理的實驗和理論研究，就不但可能發現新的裂變和聚變元素和核反應機制，找到反應堆小型化和受控熱核反應的新方法，而且可能找到解開微觀世界秘密的鑰匙。這對于國防和能源材料科學都會有極大的意義。中國可能因此而在科學上領先世界幾十年。
中策︰ 基本上保持現狀，與國際同步，繼續跟著標準模型的潮流漂泊，但是分出一部分資金和人力資源加強核物理和凝聚態物理的研究。對非主流理論持開放態度，並為之提供適當的研究平台，包括學術刊物，學術會議，研究機構和設備。中策比穩，保守中寓開明。代是繼續科研資源的大量浪費和失去超外�南C。
所中策，只是金和人力的折衷分配，不是理上的折衷。科理是法折衷的。比如典理中的宇宙是限的定的，大爆炸宇宙是有限的膨的。�€理不可能折衷，不可能共存。中國理論物理學界曾經提出過一個層子模型，認為核子的內部運動是低速的，因而物理量的算符化和波函數概念仍然適用，可以看作是量子場論框架以內標準模型以外的理論折衷。層子模型的主要特點是引入結構波函數來表述強子的內部結構。結構波函數比較系統地分析了強子的電磁性質，電磁躍遷過程和弱相互作用過程，以及一部分強相互作用過程和高自旋態，計算了許多低能過程的衰變率，分支比和質量比等。以理論結果和實驗比較，大部分在數量級上是符合的，有些符合得很好，有些偏離較大。層子模型的提出說明中國理論界的學者們已經意識到了粒子物理的諸多根本問題，比如基本粒子數量越來越多，比如理論物理學界追求大統一理論的錯誤傾向等等。但是學界不敢相信量子場論和相對論量子力學一開始的基礎就有問題，從來不會去懷疑那些壽命不到一個毫微秒的超子們到底是不是粒子的問題，也不會考慮對稱性到底是不是大自然的當然法則的問題。層子模型的道路沒能走通，說明折衷路線走不通。遠一點的例子可以舉出@ㄐ沅Ｋ砟暌庾R到量子qs在根本��，必�舊獻畦H求出路。可是他跳不出量子q瑣�框架，所以不可能走出迷津。更早的例子是狄拉克。他連量子場論都不同，可是他跳不出相pq子力的框架，晚年一所成。@ 偷依 說氖∫約安闋幽Ｐ偷木 楦嫠呶頤牽 懷溝贅奼鵒孔映÷酆拖嘍月哿孔恿ρ目蚣埽 筒豢贍芴隼碚垓z的困境。所以我們必退到微觀物理的入口，瑰D硨湍B物理開始從頭做起，才有可能微觀世界的真正律。
下策︰與粒子物理標準模型和大爆炸宇宙學同生死，共存亡。這將是極大的悲劇。幾十年後，等到外國人開始拋棄標準模型和大爆炸理論了，中國再跟著轉向。天體物理學界已經有這方面的教訓。80年代中國以國賓級的禮遇盛情邀請惠勒和霍金訪華，使大爆炸理論和黑洞研究立即成為熱門時髦。幾十年後，霍金自己兩次認錯，直到最近索性否認相對論黑洞的存在。于是國際學術界感到震驚，中國學術界也跟著震驚。如果學界能夠在上世紀60年代就決然摒棄大爆炸理論，何必等到幾十年後霍金自己否認黑洞才大吃一驚？在微觀物理方面，中國其實也面臨著類似于大爆炸宇宙學類似的情形，只是危機更深。如果我們仍然盲目地緊跟國際主流物理而沒有獨立思考，就不是幾十年後大吃一驚的問題，而是坐失歷史機遇的不可挽回的損失。我們為什麼沒有勇氣應用我們自己的理智獨立思考？為什麼洋權威打個噴嚏也是偉大的睿智？
粒子物理標準模型對于物理科學造成的困難，猶如一種早期的電腦病毒，讓電腦陷入一個無休止的邏輯循環不能自拔，根本無法進行任何正常工作而陷于癱瘓。如果我們的科研工作陷入一個毫無希望的無休止的尋找最終萬能理論和數學創造論的漩渦之中不能自拔，整個科學研究就會癱瘓。這是一個消耗科研經費和人力資源的無底洞。到底是緊跟國際主流還是改弦更張，不僅僅是一個學術自由的問題，而且是一個科研戰略的問題。任何人都可以有學術自由，你可以在一千維一萬維的高維空間中馳騁想象發明萬能理論，制造皇帝的新衣新腦，但是要納稅人為了這種夢想買單，並且因此而窒息經典學派的理論和實驗研究，就不僅僅是個人的學術自由的問題，而是整個學術界的學術自由的問題，是國家的科研戰略問題。學術界如果被一個特定的主流教義所壟斷，賦予它無限的自由和特權，壟斷對科研資金的分配和科學成果的評估，不容許對主流教義的任何質疑和考績，從而扼殺非主流理論的探索，就實際上扼殺了整個科學界的學術自由，扼殺了科學本身的發展。
七）樹立民族自信，獨立自主地決定國家科學發展戰略
在決定國家科學發展戰略的時候，應該克服兩種心理障礙︰第一是諾貝爾獎造成的心理障礙，第二是中國科學長期落後造成的心理障礙。
諾貝爾獎反映當年的學術潮流，但是不能作為一個國家科學水平的量度。比利時和巴基斯坦都有諾貝爾獎得主，並不見得這些國家的科學比中國發達。諾貝爾獎的評選過程有相當多的政治運作。一些外國名校設有專門的機構，其任務就是為本校教授爭取諾貝爾獎進行社會運作。斯坦福大學物理系走廊里掛著十來個本系諾獎得主的肖像。難道從王淦昌，盧鶴紱，周培源，吳大猷，張宗燧，錢三強，朱洪元，胡寧，戴元本，何祚庥，周光召，郝柏林，洗鼎昌，方勵之以降，整個中國物理學界的水平還比不過斯坦福的一個系？最早提出中微子測量的是中國科學家王淦昌。他于1942年就提出可以用beta俘獲來探測中微子。但是，王淦昌並沒有獲得諾貝爾獎。中微子測量的諾貝爾獎于1956年頒給了科文和萊茵斯。吳健雄的實驗工作對于弱相互作用中宇稱不守恆的重要性，一如魯比亞的實驗工作對于標準模型一樣。吳健雄的實驗工作和李政道楊振寧的理論工作在時間上都是重疊的，可是吳健雄沒有獲得諾貝爾獎。層子模型和夸克模型都是試圖從核子內部結構的研究來解釋為什麼“基本粒子”數越來越多的現象，只不過走的是不同的路子，但是並沒有得到國際主流的認可。層子模型雖然也有些困難，但是至少不至于弄到所有的粒子都不能帶有質量，需要上帝粒子來賦予質量的地步。層子模型的理論預言也有和實驗結果相差較遠的地方，難道夸克模型和量子色動力學的預言就都和實驗結果符合嗎？夸克模型假定夸克帶有1/3的電荷，可是任何實驗都沒有發現分數電荷，這是有名的所謂“電荷量子化”困難。所以，夸克模型一開始的基本假定就和物理事實不符。單獨的夸克是不可觀測的，理論家們把它稱之為“夸克禁閉”。既然一個東西理論上就不可測量，實驗也從來沒有測到，您怎麼知道他的存在呢？根據夸克模型發展出的 “量子色動力學”（QCD）所預言的mu介子衰變和質子衰變的半衰期都和實驗結果相差好多個數量級。能說國際標準模型一定比層子模型更為正確嗎？我無意為層子模型張目。層子模型同樣存在我們上面談到的諸多基本問題。是騾子是馬，拉出來遛遛。如果層子模型反映了核子內部的真實結構，一定會促進核物理和核工程的發展。果如此，國際學界想不承認都不可能。即使你把層子模型作為國家機密保護起來不發表，人家也會派出間諜來竊取你的情報。問題是，層子模型和夸克模型一樣，都和核物理了無關系，既不是騾子也不是馬，而是河圖與洛書，沒有辦法拉到物理現實世界中來遛達，是一樁公說公偉大，婆說婆偉大的公案。既然都和物理現實無關，就沒有辦法根據其實際效用檢驗理論的真偽優劣，只能將錦標的評判委諸瑞典皇家科學院和皇帝陛下認準的推薦人。標準模型給大約20個人帶來了諾貝爾獎，而層子模型卻被冷落，被忘卻，國際上鮮有人提及。所以，層子模型輸給夸克，不是輸在道理，而是輸在潮流和勢力，輸在歷史和人脈。還是走自己的路，讓人家去評獎吧。20世紀理論物理研究已經成了一場抽象數學錦標賽，和物理現實世界毫無關系。一個國家的科學戰略不應該建立在錦標主義之上，而應該建立在國防和民生工業上面。我們的目光不應該總是盯著諾貝爾獎，而應該盯著美國和俄國今後的科技發展戰略。這兩個在核競賽中拼搏了幾十年的超級大國對于粒子物理問題的了解比誰都清楚，真切。他們不會再在粒子物理的既定道路上盲目地無限制地投入。SCC 的下馬說明美國已經在開始覺醒。但是，他們不見得有足夠的睿智和勇氣立即改弦更張，而會拖上些年頭。這正是中國搶奪先機的歷史機遇。
防礙中國學術發展的另一個心理障礙是缺少民族自信，總以為外國科學比中國先進，因而不敢脫離國際潮流。中國在科學技術方面雖然還有許多地方需要繼續努力追趕世界先進水平，但是在理論物理方面，中國的理論物理學界並不比國際學術界遜色。理論物理中的所有成果都是國際公開的，沒有任何國家機密和技術專利，誰都可以閱讀理論物理的最前沿的發展動態。中國理論學界的學養決不低于霍金和古斯這些理論明星。他們之所以成為國際明星，是因為他們敢于提出違背科學邏輯的驚人假設。古斯的暴漲理論假定宇宙在10的負35次方秒鐘的一瞬間以超過光速二十五個數量級的速度暴漲。霍金假定時間是二維的，既有實時間，也有虛時間，而且虛時間比實時間還要實在。在霍金的量子泡沫理論中，宇宙中每一個立方厘米的體積中每秒鐘會創生出10的143次方個宇宙！中國學者絕對不會提出這樣荒唐的假設，也不會提出分數電荷和上帝粒子這樣的假設。這恰恰是中國學術界的嚴謹。科學嚴謹不是弱點，而是優點。中國物理學界有足夠的理論積澱和國際理論界平起平坐，不應該永遠是被審視者，也應該是各種理論的審視者和裁判員。中國應該有信心獨立自主地決定國家的科技戰略，開拓自己的理論，形成自己的中華學派。直到明朝，中國在科學技術上都領先世界。不幸宦豎專權，東林黨獄，神州板蕩，外敵入侵，使得這個燦爛的文明落後了。經過幾百年的磨難，中國終于崛起了，歷史輪到了中華民族開天闢地的時候了。
我相信界同仁都是希望中��超�H水平的，但是如何超，如何認識當前的歷史機遇，取於@碚垓z狀的正確認識。如果國際主流物理的路子是對的，沿著�€路子走下去，就可以上西方，那現在也正是中國建造世界上最大的加速器的史遇。你看，美�SC下了，俄�αＷ游錮硨孟褚]有多大趣，洲核子研究中心的力也如強弩之末勢，到了，而中� €在增。如果我�X建造一�€比洲核子研究中心大的加速器，不就可以超西方，鱆羝A矗 綣J前�H主流理物理的路子根本是南轅北轍，是方向錯誤，我們就@艂Y大地跳出目前的死胡同，�H理物理標準模型的既定路，瑰D硨湍B物理的��研究始拓中�約旱睦礪酆脫 桑 嚦W��� 貳４蠹業哪康畝際強蒲 抗 椿岬貿芍滯耆 煌 鬧A就在於�H理物理的不同估。
要得到對20世紀主流理論物理的正確評估，就必須讓科學界全體同仁進行全方位的評價，而不能將討論囿于高能物理和大爆炸宇宙學界的小圈子。應該讓核物理學家，凝聚態物理學家，原子分子物理學家，化學家們談談這些領域到底從粒子物理和大爆炸宇宙學和超弦理論得到了什麼指導。把這些“基礎科學”的功勞擺全擺足。如果這個小圈子覺得圈子以外的物理學家們和科學家們不懂數學，不懂群論拓撲，不懂黎曼幾何，那就請專攻群論拓撲黎曼幾何的數學大師們談談，群論拓撲能不能夠證明大自然的規律一定是對稱的協變的，能不能夠將無窮大變成有窮大，能不能夠根據定積分數值決定積分函數的形式，能不能夠以拓撲完備性為理由創造無窮多個宇宙並使時間和歷史倒轉，看看黎曼幾何能不能推導出宇宙有限和萬有斥力，看看黎曼幾何能不能夠不以歐幾里得本底空間的存在為條件而運作？我們也可以請專業從事數學模型研究的應用數學家們談談，一個建立在十幾個假定之上，包含至少19個自由擬合參數的數學模型，或者對某些參數靈敏到10的負58次方的數學模型，到底有沒有任何價值？如果理論物理小圈子以外的物理學家和數學家們既不能從物理現實世界也不能從數學理論和數理邏輯找到宏觀創造論和微觀創造論的理由，那我們能夠把國家的科研戰略建立在這麼一個毫無前途的海市蜃樓上面嗎？
所以，我建議中國學術界盡快對20世紀主流理論物理進行真的研評估，明定g牽 勒枷然 貧ㄐ率蘭o既有又切�i行的科研q浴Ｖ泄綣氏茸叱雋死礪畚錮淼睦常 業攪頌剿魑 窞瀾緄腦砍祝 諍宋錮硨湍么 錮矸矯媼煜裙仕 劍 至嗽 雍司 褰 溝拿孛埽 業攪撕送 凰厥倜嗖羆甘 鍪考兜腦 潁 至誦碌牧馴渚郾浞從Γ 氏仁迪至聳芸厝群朔從Χ訓腦誦校 溝捉餼雋四茉次； 簿駝嬲蚩 私胛 窞瀾緄拇竺擰９士蒲緗 ㄖ泄穆硎資欽啊Ｕ舛雜諶 蛘隹蒲繒跬焉裱托竅笱募縴 雜諼錮硌駝隹蒲母蔥(Rainasence)，都將是歷史性的功績。中�W界@ㄔH�H主流理論物理學界之是非為是非，不以之是非堣穛o 懶 災韉胤 棺約旱奈錮砝礪酆涂蒲畜w系，形成中華學派，實現科學強國。
機不可失，時不我待。歷史機遇不會無限期地等待膽怯的毫無自信的個人和民族。如果我們沒有勇氣果斷地抓住歷史機遇，留給我們的就只有遺憾和民族自卑。世界上還有什麼比科學真理和國家命運更值得我們珍惜的呢？作為追求真理的科學工作者，我們應該以物理科學的復興為己任，以國家民族為己任，置個人進退出處于度外，置世俗偏見于度外，不要瞻前顧後，而要熱誠地坦率地積極發表真實的意見，使我們不至于失去這個難得的歷史機遇。許多科學前輩彌留之際都留下遺言，希望中國能夠科學崛起，真有“王師北定中原日，家祭毋忘告乃翁”的悲壯。我們後輩學子在緬懷前輩的功勛偉績和人格情操的時候，深為理論物理學界的現狀哀傷。後人哀之而不鑒之，亦使後人而復哀後人也。
王令雋
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我想起了开车等绿灯通行的时候,红灯一灭,最前面的车起步要时间.它后面的车看到前面的车起步了,它才能起步走.这样又有一个反应时间.一直下去....可以看到红绿灯前面车流的速度是很慢的.比车速度要慢多了.
（继续相对论中的刚性）
例子一：匀加速直线运动下的波恩刚性。
考虑一根与x轴平行摆放的细杆（我们不妨认为它就跟x轴的某一段重合，或者说就是x轴的一段）。我们希望让这个杆子沿x轴从静止开始向右（x轴的正向）做加速运动，并且同时保持波恩刚性。通过前面的讨论我们已经知道如果只是在右端拉或是左端推都会让杆子发生形变，并且这个形变会以音速传递到另一端，而在形变传到之前另一端还是静止的。所以这个过程不可能让杆子具有波恩刚性（因为有一端仍然适用静止参照系的度规，而形变的杆子在静止系中的长度显然已经改变）。
利用同样的推理过程，我们可以看出唯一可能让杆子在运动中具有波恩刚性的办法，是对杆子上每一个点同时加速！波恩选了个最简单的做法，就是让每点做匀加速运动（准确地说，是具有恒定“固有加速度”（proper acceleration）的运动，所谓固有加速度是随动系中测得的加速度。以下的匀加速都是指固有加速度不变，但这个细节对大家理解问题没有影响）。
波恩从最简单的情形出发，首先考虑x轴上单个质点向右作匀加速运动的世界线。他发现跟牛顿力学中类似，这条世界线也是一条圆锥曲线，但牛顿力学中得到的是一条抛物线，而在闵氏时空中得到的是一条双曲线。于是波恩就把这样的匀加速运动取名为“双曲运动”（hyperbolic motion）。波恩还发现，假设加速度为a，当他把坐标原点取在质点左边（1/a）个单位的位置上时，这个方程有很简单的表达式（以下我们都调整单位使得光速c = 1），就是 x^2 – t^2 = 1/a^2 （这里 x^2 表示x平方）。这是个以1/a为半长轴，以光锥 t = x
为渐近线的双曲线。如果对杆子上每点我们都用该点到原点距离的倒数作为加速度，那么我们会得到如下图所示的曲线族（看到这个曲线族熟悉的人估计马上想到Rindler坐标）：
（图的来源是http://mathpages.com/home/kmath422/kmath422.htm）
巧妙的是，任取一条双曲线，并且在这双曲线上任取一点，代表该点的随动坐标系的直线正好经过原点（图中的直线族）！而前面的双曲线方程左边正好成了随动系中该点到原点的长度的平方，所以每个质点在运动过程中到原点的距离在各自的随动系中没有变，都是加速度的倒数1/a！这说明从任何一个质点的随动系看，杆子的长度都没有变过，所以这符合波恩刚性的要求！上面图中的红色部分就是杆子的世界线在加速中的不同位置。
好了，用口语代替数学公式的活儿干完了。如果你已经完全迷糊的话，下面是总结：如果把一根细杆放在原点右方的x轴上，然后让每点以x坐标的倒数为加速度做匀加速运动，我们就会得到一个波恩刚性运动。它的特点是，越靠近杆子右端，加速度越小；越靠近左端，加速度越大。就是说，左边必须用更大的加速度追赶右边才能保持距离不变。并且杆子左端趋向于原点时，需要的加速度会趋于无穷大！
所以一旦杆子右端的加速度确定，原点的位置就确定了（往左移1/a，这也说明坐标系的选取没有特殊性，只是简化计算而已），而这也给杆子长度加了限制，因为左端不可能到达原点。所以棍子长度不能超过右端加速度的倒数。这是波恩刚性给匀加速运动的细杆所加的限制。
例子一：匀加速直线运动下的波恩刚性。
考虑一根与x轴平行摆放的细杆（我们不妨认为它就跟x轴的某一段重合，或者说就是x轴的一段）。我们希望让这个杆子沿x轴从静止开始向右（x轴的正向）做加速运动，并且同时保持波恩刚性。通过前面的讨论我们已经知道如果只是在右端拉或是左端推都会让杆子发生形变，并且这个形变会以音速传递到另一端，而在形变传到之前另一端还是静止的。所以这个过程不可能让杆子具有波恩刚性（因为有一端仍然适用静止参照系的度规，而形变的杆子在静止系中的长度显然已经改变）。
利用同样的推理过程，我们可以看出唯一可能让杆子在运动中具有波恩刚性的办法，是对杆子上每一个点同时加速！波恩选了个最简单的做法，就是让每点做匀加速运动（准确地说，是具有恒定“固有加速度”（proper acceleration）的运动，所谓固有加速度是随动系中测得的加速度。以下的匀加速都是指固有加速度不变，但这个细节对大家理解问题没有影响）。
波恩从最简单的情形出发，首先考虑x轴上单个质点向右作匀加速运动的世界线。他发现跟牛顿力学中类似，这条世界线也是一条圆锥曲线，但牛顿力学中得到的是一条抛物线，而在闵氏时空中得到的是一条双曲线。于是波恩就把这样的匀加速运动取名为“双曲运动”（hyperbolic motion）。波恩还发现，假设加速度为a，当他把坐标原点取在质点左边（1/a）个单位的位置上时，这个方程有很简单的表达式（以下我们都调整单位使得光速c = 1），就是 x^2 – t^2 = 1/a^2 （这里 x^2 表示x平方）。这是个以1/a为半长轴，以光锥 t = x
为渐近线的双曲线。如果对杆子上每点我们都用该点到原点距离的倒数作为加速度，那么我们会得到如下图所示的曲线族（看到这个曲线族熟悉的人估计马上想到Rindler坐标）：
（图的来源是http://mathpages.com/home/kmath422/kmath422.htm）
巧妙的是，任取一条双曲线，并且在这双曲线上任取一点，代表该点的随动坐标系的直线正好经过原点（图中的直线族）！而前面的双曲线方程左边正好成了随动系中该点到原点的长度的平方，所以每个质点在运动过程中到原点的距离在各自的随动系中没有变，都是加速度的倒数1/a！这说明从任何一个质点的随动系看，杆子的长度都没有变过，所以这符合波恩刚性的要求！上面图中的红色部分就是杆子的世界线在加速中的不同位置。
好了，用口语代替数学公式的活儿干完了。如果你已经完全迷糊的话，下面是总结：如果把一根细杆放在原点右方的x轴上，然后让每点以x坐标的倒数为加速度做匀加速运动，我们就会得到一个波恩刚性运动。它的特点是，越靠近杆子右端，加速度越小；越靠近左端，加速度越大。就是说，左边必须用更大的加速度追赶右边才能保持距离不变。并且杆子左端趋向于原点时，需要的加速度会趋于无穷大！
所以一旦杆子右端的加速度确定，原点的位置就确定了（往左移1/a，这也说明坐标系的选取没有特殊性，只是简化计算而已），而这也给杆子长度加了限制，因为左端不可能到达原点。所以棍子长度不能超过右端加速度的倒数。这是波恩刚性给匀加速运动的细杆所加的限制。
（继续相对论中的刚性）
例子一：匀加速直线运动下的波恩刚性。
考虑一根与x轴平行摆放的细杆（我们不妨认为它就跟x轴的某一段重合，或者说就是x轴的一段）。我们希望让这个杆子沿x轴从静止开始向右（x轴的正向）做加速运动，并且同时保持波恩刚性。通过前面的讨论我们已经知道如果只是在右端拉或是左端推都会让杆子发生形变，并且这个形变会以音速传递到另一端，而在形变传到之前另一端还是静止的。所以这个过程不可能让杆子具有波恩刚性（因为有一端仍然适用静止参照系的度规，而形变的杆子在静止系中的长度显然已经改变）。
利用同样的推理过程，我们可以看出唯一可能让杆子在运动中具有波恩刚性的办法，是对杆子上每一个点同时加速！波恩选了个最简单的做法，就是让每点做匀加速运动（准确地说，是具有恒定“固有加速度”（proper acceleration）的运动，所谓固有加速度是随动系中测得的加速度。以下的匀加速都是指固有加速度不变，但这个细节对大家理解问题没有影响）。
波恩从最简单的情形出发，首先考虑x轴上单个质点向右作匀加速运动的世界线。他发现跟牛顿力学中类似，这条世界线也是一条圆锥曲线，但牛顿力学中得到的是一条抛物线，而在闵氏时空中得到的是一条双曲线。于是波恩就把这样的匀加速运动取名为“双曲运动”（hyperbolic motion）。波恩还发现，假设加速度为a，当他把坐标原点取在质点左边（1/a）个单位的位置上时，这个方程有很简单的表达式（以下我们都调整单位使得光速c = 1），就是 x^2 – t^2 = 1/a^2 （这里 x^2 表示x平方）。这是个以1/a为半长轴，以光锥 t = x
为渐近线的双曲线。如果对杆子上每点我们都用该点到原点距离的倒数作为加速度，那么我们会得到如下图所示的曲线族（看到这个曲线族熟悉的人估计马上想到Rindler坐标）：
（图的来源是http://mathpages.com/home/kmath422/kmath422.htm）
巧妙的是，任取一条双曲线，并且在这双曲线上任取一点，代表该点的随动坐标系的直线正好经过原点（图中的直线族）！而前面的双曲线方程左边正好成了随动系中该点到原点的长度的平方，所以每个质点在运动过程中到原点的距离在各自的随动系中没有变，都是加速度的倒数1/a！这说明从任何一个质点的随动系看，杆子的长度都没有变过，所以这符合波恩刚性的要求！上面图中的红色部分就是杆子的世界线在加速中的不同位置。
好了，用口语代替数学公式的活儿干完了。如果你已经完全迷糊的话，下面是总结：如果把一根细杆放在原点右方的x轴上，然后让每点以x坐标的倒数为加速度做匀加速运动，我们就会得到一个波恩刚性运动。它的特点是，越靠近杆子右端，加速度越小；越靠近左端，加速度越大。就是说，左边必须用更大的加速度追赶右边才能保持距离不变。并且杆子左端趋向于原点时，需要的加速度会趋于无穷大！
所以一旦杆子右端的加速度确定，原点的位置就确定了（往左移1/a，这也说明坐标系的选取没有特殊性，只是简化计算而已），而这也给杆子长度加了限制，因为左端不可能到达原点。所以棍子长度不能超过右端加速度的倒数。这是波恩刚性给匀加速运动的细杆所加的限制。
例子一：匀加速直线运动下的波恩刚性。
考虑一根与x轴平行摆放的细杆（我们不妨认为它就跟x轴的某一段重合，或者说就是x轴的一段）。我们希望让这个杆子沿x轴从静止开始向右（x轴的正向）做加速运动，并且同时保持波恩刚性。通过前面的讨论我们已经知道如果只是在右端拉或是左端推都会让杆子发生形变，并且这个形变会以音速传递到另一端，而在形变传到之前另一端还是静止的。所以这个过程不可能让杆子具有波恩刚性（因为有一端仍然适用静止参照系的度规，而形变的杆子在静止系中的长度显然已经改变）。
利用同样的推理过程，我们可以看出唯一可能让杆子在运动中具有波恩刚性的办法，是对杆子上每一个点同时加速！波恩选了个最简单的做法，就是让每点做匀加速运动（准确地说，是具有恒定“固有加速度”（proper acceleration）的运动，所谓固有加速度是随动系中测得的加速度。以下的匀加速都是指固有加速度不变，但这个细节对大家理解问题没有影响）。
波恩从最简单的情形出发，首先考虑x轴上单个质点向右作匀加速运动的世界线。他发现跟牛顿力学中类似，这条世界线也是一条圆锥曲线，但牛顿力学中得到的是一条抛物线，而在闵氏时空中得到的是一条双曲线。于是波恩就把这样的匀加速运动取名为“双曲运动”（hyperbolic motion）。波恩还发现，假设加速度为a，当他把坐标原点取在质点左边（1/a）个单位的位置上时，这个方程有很简单的表达式（以下我们都调整单位使得光速c = 1），就是 x^2 – t^2 = 1/a^2 （这里 x^2 表示x平方）。这是个以1/a为半长轴，以光锥 t = x
为渐近线的双曲线。如果对杆子上每点我们都用该点到原点距离的倒数作为加速度，那么我们会得到如下图所示的曲线族（看到这个曲线族熟悉的人估计马上想到Rindler坐标）：
（图的来源是http://mathpages.com/home/kmath422/kmath422.htm）
巧妙的是，任取一条双曲线，并且在这双曲线上任取一点，代表该点的随动坐标系的直线正好经过原点（图中的直线族）！而前面的双曲线方程左边正好成了随动系中该点到原点的长度的平方，所以每个质点在运动过程中到原点的距离在各自的随动系中没有变，都是加速度的倒数1/a！这说明从任何一个质点的随动系看，杆子的长度都没有变过，所以这符合波恩刚性的要求！上面图中的红色部分就是杆子的世界线在加速中的不同位置。
好了，用口语代替数学公式的活儿干完了。如果你已经完全迷糊的话，下面是总结：如果把一根细杆放在原点右方的x轴上，然后让每点以x坐标的倒数为加速度做匀加速运动，我们就会得到一个波恩刚性运动。它的特点是，越靠近杆子右端，加速度越小；越靠近左端，加速度越大。就是说，左边必须用更大的加速度追赶右边才能保持距离不变。并且杆子左端趋向于原点时，需要的加速度会趋于无穷大！
所以一旦杆子右端的加速度确定，原点的位置就确定了（往左移1/a，这也说明坐标系的选取没有特殊性，只是简化计算而已），而这也给杆子长度加了限制，因为左端不可能到达原点。所以棍子长度不能超过右端加速度的倒数。这是波恩刚性给匀加速运动的细杆所加的限制。
对上面例子的几点补充：
1.上面叙述的过程被我戏剧化了一点：）波恩在他1909年的文章里是先用一个参数方程给出了上面的匀加速运动轨迹，然后平淡地说了句“让我们消去参数p”就给出了上面的双曲线方程。
2.原点的选取是个很自然的过程，因为它是双曲线的两条渐近线的交点。
3.如果有个观者A坐在例子中匀加速的杆子上，另有个观者B则静止在原点，那么从A看B会出现一个奇怪的景象：尽管在拼命加速离开原点，但在A看来他/她跟B之间的距离却是恒定的！也就是说，A所选取的加速度的大小要正好把自己加速到一个合适的速度，使得自己跟B的距离（话说这个也依赖于加速度的选取！）由于尺缩效应而始终不变！从这里我们也可以体会到为什么这个波恩刚性是个看来自然，却限制很大的条件。
4.另外从这里我们可以窥见一点刚性条件为什么是个非线性微分方程的原因：在这里方程简单地表现为A到B（原点）的距离为常数（对固有时求导当然就为零）。但这个距离不是闵空间本身的度规（那样的话就直接是x坐标了！），而是闵空间的度规在随动系上的诱导度规（就是固有长度），这个诱导度规非线性地依赖于质点的速度（要乘上洛仑兹因子，所以会出现导数的平方项）！
5.（这个有趣的想法来自上面引用的那个世界线图片的mathpages网页）上面的例子引发我们思考一个可以称为“深刻”的问题，就是惯性的本源。这个问题恐怕无数物理学家都考虑过，其中牛顿，马赫，爱因斯坦大概是大家最熟悉的。而如果分析上面例子中的加速作用，就会发现尽管杆子的各点之间保持了距离不变，但由于各点加速度不同，在经过同样的固有时间后，各点的速度并不相同，也就是说，在它们的随动系中时间流逝的速度各不相同！这可以理解为物体从闵氏时空继承的几何性质（诱导度规的又一种说法）对加速运动的一种抗拒（或者说惯性！）：要么各点之间距离改变，要么各点之间时间不同步，总之无法两全。要想距离不变，时间同步，只有在一个各点引力梯度完全相同的引力场中做自由落体运动。而这时各点固有加速度为零，所以局部地每点都处于惯性运动中。
下一个例子打算介绍贝尔飞船佯谬。这是大家熟悉的素材，但我们会从刚性的角度作一点分析。
（继续相对论中的刚性）
此时大家都意识到问题的关键是对做加速运动的物体如何定义刚性。就是说与其说在定义刚体，不如说是在定义刚性运动。最先做出尝试的是爱因斯坦本人，但他只考虑了非常特殊的情况，并且没有完全解决问题。1909年波恩首先给出了被大家普遍接受的刚性概念。
（下面的定义相对抽象，大家包涵点，这样的地方不会很多）波恩的做法是，考虑动体上的每一点的运动轨迹，用固有时（proper time，这个词是从@坂上中微子 那里刚学的）把轨迹曲线参量化，这些参量化后的运动轨迹就构成了4维时空中的一个流（current），或者用我们熟悉的说法就是所有轨迹上每点的切矢量构成了一个矢量场。对一条轨迹上的每个点，他再考虑跟切向正交的子空间，然后考虑闵氏度规在子空间上诱导的度规（induced metric）。波恩的刚性要求就是，这个诱导度规关于固有时这个参量的导数处处为零。
好了说了一大堆，大家恐怕已经不耐烦了。我们赶紧回头看看波恩到底想说什么。不严谨但直观的说法就是，一个运动物体要满足波恩刚性，那么对物体上每一个点每一个瞬间，从它的随动参照系看这个点到其它点的距离一直保持不变。
这听起来似乎是个很自然的定义。但是后来人们发现它对物体的运动是有很强的限制的。我们今天先看一个简单的例子，以后再来介绍一些相对复杂些的情况（比如埃伦费斯特（Paul Ehrenfest）佯谬）。最后如果大家有兴趣我们会介绍一个刻画波恩刚性的赫格洛茨-诺特定理（Herglotz-Noether theorem）。
此时大家都意识到问题的关键是对做加速运动的物体如何定义刚性。就是说与其说在定义刚体，不如说是在定义刚性运动。最先做出尝试的是爱因斯坦本人，但他只考虑了非常特殊的情况，并且没有完全解决问题。1909年波恩首先给出了被大家普遍接受的刚性概念。
（下面的定义相对抽象，大家包涵点，这样的地方不会很多）波恩的做法是，考虑动体上的每一点的运动轨迹，用固有时（proper time，这个词是从@坂上中微子 那里刚学的）把轨迹曲线参量化，这些参量化后的运动轨迹就构成了4维时空中的一个流（current），或者用我们熟悉的说法就是所有轨迹上每点的切矢量构成了一个矢量场。对一条轨迹上的每个点，他再考虑跟切向正交的子空间，然后考虑闵氏度规在子空间上诱导的度规（induced metric）。波恩的刚性要求就是，这个诱导度规关于固有时这个参量的导数处处为零。
好了说了一大堆，大家恐怕已经不耐烦了。我们赶紧回头看看波恩到底想说什么。不严谨但直观的说法就是，一个运动物体要满足波恩刚性，那么对物体上每一个点每一个瞬间，从它的随动参照系看这个点到其它点的距离一直保持不变。
这听起来似乎是个很自然的定义。但是后来人们发现它对物体的运动是有很强的限制的。我们今天先看一个简单的例子，以后再来介绍一些相对复杂些的情况（比如埃伦费斯特（Paul Ehrenfest）佯谬）。最后如果大家有兴趣我们会介绍一个刻画波恩刚性的赫格洛茨-诺特定理（Herglotz-Noether theorem）。
但是后来人们发现它对物体的运动是有很强的限制的
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静待下文。因为我还没想象出一个好的场景来验证，年纪不饶人啊~~~
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静待下文。因为我还没想象出一个好的场景来验证，年纪不饶人啊~~~
- wolfking97: 哈哈看来是一转一个主意的人。我的第一个例子就是一根棍子沿长度方向做匀加速直线运动，但这个匀加速只是每点自己是“匀”的，不同点加速度必须不同才能保持刚性，并且是领先部分加速度小，落后部分加速度大。我猜到这里你能想到问题所在。
2012-8-27 06:35回复 - wolfking97: 回复 wolfking97 :要上班去了。下午回来争取写出来。主要是讲法要通俗易懂，不想太多计算，所以反复斟酌。也许应该把薇娘那篇讲同步加速的抄过来：）
2012-8-27 06:38回复
刚体这玩意要是真正存在………………假设有一个一光年长的棍子，这个棍子是刚体。如果你拿着棍子的一边。另一个人站在棍子的另一边，当你有足够大的力时，将棍子向另一边挪动一点距离，一光年长的另一边会顷刻感受到你在戳他。因为棍子是刚体嘛。但是，他感受到的是你从一光年外给棍子的能量，而能量在一瞬间就传到了一光年外，明显做了超光速运动。这不符合相对论的基本思想。这是个悖论题，所以刚体是悖论。
我想起了开车等绿灯通行的时候,红灯一灭,最前面的车起步要时间.它后面的车看到前面的车起步了,它才能起步走.这样又有一个反应时间.一直下去....可以看到红绿灯前面车流的速度是很慢的.比车速度要慢多了.
（继续相对论中的刚性）
例子一：匀加速直线运动下的波恩刚性。
考虑一根与x轴平行摆放的细杆（我们不妨认为它就跟x轴的某一段重合，或者说就是x轴的一段）。我们希望让这个杆子沿x轴从静止开始向右（x轴的正向）做加速运动，并且同时保持波恩刚性。通过前面的讨论我们已经知道如果只是在右端拉或是左端推都会让杆子发生形变，并且这个形变会以音速传递到另一端，而在形变传到之前另一端还是静止的。所以这个过程不可能让杆子具有波恩刚性（因为有一端仍然适用静止参照系的度规，而形变的杆子在静止系中的长度显然已经改变）。
利用同样的推理过程，我们可以看出唯一可能让杆子在运动中具有波恩刚性的办法，是对杆子上每一个点同时加速！波恩选了个最简单的做法，就是让每点做匀加速运动（准确地说，是具有恒定“固有加速度”（proper acceleration）的运动，所谓固有加速度是随动系中测得的加速度。以下的匀加速都是指固有加速度不变，但这个细节对大家理解问题没有影响）。
波恩从最简单的情形出发，首先考虑x轴上单个质点向右作匀加速运动的世界线。他发现跟牛顿力学中类似，这条世界线也是一条圆锥曲线，但牛顿力学中得到的是一条抛物线，而在闵氏时空中得到的是一条双曲线。于是波恩就把这样的匀加速运动取名为“双曲运动”（hyperbolic motion）。波恩还发现，假设加速度为a，当他把坐标原点取在质点左边（1/a）个单位的位置上时，这个方程有很简单的表达式（以下我们都调整单位使得光速c = 1），就是 x^2 – t^2 = 1/a^2 （这里 x^2 表示x平方）。这是个以1/a为半长轴，以光锥 t = x
为渐近线的双曲线。如果对杆子上每点我们都用该点到原点距离的倒数作为加速度，那么我们会得到如下图所示的曲线族（看到这个曲线族熟悉的人估计马上想到Rindler坐标）：
（图的来源是http://mathpages.com/home/kmath422/kmath422.htm）
巧妙的是，任取一条双曲线，并且在这双曲线上任取一点，代表该点的随动坐标系的直线正好经过原点（图中的直线族）！而前面的双曲线方程左边正好成了随动系中该点到原点的长度的平方，所以每个质点在运动过程中到原点的距离在各自的随动系中没有变，都是加速度的倒数1/a！这说明从任何一个质点的随动系看，杆子的长度都没有变过，所以这符合波恩刚性的要求！上面图中的红色部分就是杆子的世界线在加速中的不同位置。
好了，用口语代替数学公式的活儿干完了。如果你已经完全迷糊的话，下面是总结：如果把一根细杆放在原点右方的x轴上，然后让每点以x坐标的倒数为加速度做匀加速运动，我们就会得到一个波恩刚性运动。它的特点是，越靠近杆子右端，加速度越小；越靠近左端，加速度越大。就是说，左边必须用更大的加速度追赶右边才能保持距离不变。并且杆子左端趋向于原点时，需要的加速度会趋于无穷大！
所以一旦杆子右端的加速度确定，原点的位置就确定了（往左移1/a，这也说明坐标系的选取没有特殊性，只是简化计算而已），而这也给杆子长度加了限制，因为左端不可能到达原点。所以棍子长度不能超过右端加速度的倒数。这是波恩刚性给匀加速运动的细杆所加的限制。
例子一：匀加速直线运动下的波恩刚性。
考虑一根与x轴平行摆放的细杆（我们不妨认为它就跟x轴的某一段重合，或者说就是x轴的一段）。我们希望让这个杆子沿x轴从静止开始向右（x轴的正向）做加速运动，并且同时保持波恩刚性。通过前面的讨论我们已经知道如果只是在右端拉或是左端推都会让杆子发生形变，并且这个形变会以音速传递到另一端，而在形变传到之前另一端还是静止的。所以这个过程不可能让杆子具有波恩刚性（因为有一端仍然适用静止参照系的度规，而形变的杆子在静止系中的长度显然已经改变）。
利用同样的推理过程，我们可以看出唯一可能让杆子在运动中具有波恩刚性的办法，是对杆子上每一个点同时加速！波恩选了个最简单的做法，就是让每点做匀加速运动（准确地说，是具有恒定“固有加速度”（proper acceleration）的运动，所谓固有加速度是随动系中测得的加速度。以下的匀加速都是指固有加速度不变，但这个细节对大家理解问题没有影响）。
波恩从最简单的情形出发，首先考虑x轴上单个质点向右作匀加速运动的世界线。他发现跟牛顿力学中类似，这条世界线也是一条圆锥曲线，但牛顿力学中得到的是一条抛物线，而在闵氏时空中得到的是一条双曲线。于是波恩就把这样的匀加速运动取名为“双曲运动”（hyperbolic motion）。波恩还发现，假设加速度为a，当他把坐标原点取在质点左边（1/a）个单位的位置上时，这个方程有很简单的表达式（以下我们都调整单位使得光速c = 1），就是 x^2 – t^2 = 1/a^2 （这里 x^2 表示x平方）。这是个以1/a为半长轴，以光锥 t = x
为渐近线的双曲线。如果对杆子上每点我们都用该点到原点距离的倒数作为加速度，那么我们会得到如下图所示的曲线族（看到这个曲线族熟悉的人估计马上想到Rindler坐标）：
（图的来源是http://mathpages.com/home/kmath422/kmath422.htm）
巧妙的是，任取一条双曲线，并且在这双曲线上任取一点，代表该点的随动坐标系的直线正好经过原点（图中的直线族）！而前面的双曲线方程左边正好成了随动系中该点到原点的长度的平方，所以每个质点在运动过程中到原点的距离在各自的随动系中没有变，都是加速度的倒数1/a！这说明从任何一个质点的随动系看，杆子的长度都没有变过，所以这符合波恩刚性的要求！上面图中的红色部分就是杆子的世界线在加速中的不同位置。
好了，用口语代替数学公式的活儿干完了。如果你已经完全迷糊的话，下面是总结：如果把一根细杆放在原点右方的x轴上，然后让每点以x坐标的倒数为加速度做匀加速运动，我们就会得到一个波恩刚性运动。它的特点是，越靠近杆子右端，加速度越小；越靠近左端，加速度越大。就是说，左边必须用更大的加速度追赶右边才能保持距离不变。并且杆子左端趋向于原点时，需要的加速度会趋于无穷大！
所以一旦杆子右端的加速度确定，原点的位置就确定了（往左移1/a，这也说明坐标系的选取没有特殊性，只是简化计算而已），而这也给杆子长度加了限制，因为左端不可能到达原点。所以棍子长度不能超过右端加速度的倒数。这是波恩刚性给匀加速运动的细杆所加的限制。
- wolfking97: 回复 坂上中微子 :那个帖子讲得挺好的。跟这里描述的其实都是波恩刚性，只不过没用具体公式，可能对初学者反而容易理解。那里唯一模糊一点的是先提到了“让棍子的各个部分同步感受到一股相同的加速度”，下面又说后端要有更大的加速追赶前端，可能有个别细心的会觉得困惑。我是看到后面就忘了前面。
2012-8-28 09:54回复 -
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对上面例子的几点补充：
1.上面叙述的过程被我戏剧化了一点：）波恩在他1909年的文章里是先用一个参数方程给出了上面的匀加速运动轨迹，然后平淡地说了句“让我们消去参数p”就给出了上面的双曲线方程。
2.原点的选取是个很自然的过程，因为它是双曲线的两条渐近线的交点。
3.如果有个观者A坐在例子中匀加速的杆子上，另有个观者B则静止在原点，那么从A看B会出现一个奇怪的景象：尽管在拼命加速离开原点，但在A看来他/她跟B之间的距离却是恒定的！也就是说，A所选取的加速度的大小要正好把自己加速到一个合适的速度，使得自己跟B的距离（话说这个也依赖于加速度的选取！）由于尺缩效应而始终不变！从这里我们也可以体会到为什么这个波恩刚性是个看来自然，却限制很大的条件。
4.另外从这里我们可以窥见一点刚性条件为什么是个非线性微分方程的原因：在这里方程简单地表现为A到B（原点）的距离为常数（对固有时求导当然就为零）。但这个距离不是闵空间本身的度规（那样的话就直接是x坐标了！），而是闵空间的度规在随动系上的诱导度规（就是固有长度），这个诱导度规非线性地依赖于质点的速度（要乘上洛仑兹因子，所以会出现导数的平方项）！
5.（这个有趣的想法来自上面引用的那个世界线图片的mathpages网页）上面的例子引发我们思考一个可以称为“深刻”的问题，就是惯性的本源。这个问题恐怕无数物理学家都考虑过，其中牛顿，马赫，爱因斯坦大概是大家最熟悉的。而如果分析上面例子中的加速作用，就会发现尽管杆子的各点之间保持了距离不变，但由于各点加速度不同，在经过同样的固有时间后，各点的速度并不相同，也就是说，在它们的随动系中时间流逝的速度各不相同！这可以理解为物体从闵氏时空继承的几何性质（诱导度规的又一种说法）对加速运动的一种抗拒（或者说惯性！）：要么各点之间距离改变，要么各点之间时间不同步，总之无法两全。要想距离不变，时间同步，只有在一个各点引力梯度完全相同的引力场中做自由落体运动。而这时各点固有加速度为零，所以局部地每点都处于惯性运动中。
下一个例子打算介绍贝尔飞船佯谬。这是大家熟悉的素材，但我们会从刚性的角度作一点分析。
- wolfking97: 回复 坂上中微子 :恩这是我混淆了概念，我说的是随动系，其实脑子里想的是随动系中经过该点的等时线。诱导度规就是4维度规，但如果你只生活在三维的等时线上，你就会把它当成三维空间的空间度规，这是因为等时线可以看成是跟切向正交的子空间，而世界线的切向是类时的，所以等时线的诱导度规是正定的。
2012-8-29 06:41回复 -
磁铁如果烧一烧，把温度弄的很高以后就不能吸铁了
"对于序参量为标量情形（如超导相变中库珀对数目），一般来说序参量不可为负数；若序参量为矢量（如铁电相变中电极化强度、铁磁相变中磁化强度）或张量（如铁弹相变中自发应变），序参量可以为负数，但这只是说序参量的空间取向不一样，并没有实质性的差别。对于一级相变，在居里点处，序参量出现突变（即由零变为一有限数值或由一有限数值变为零）；对于二级相变，在居里点处序参量为零，在附近是连续变化的。若发生三相的相变，就如同你举的例子（水，由低温到高温），序参量的对称度是依次降低的，因为序参量的对称性是相变过程中体系丢失的对称性（一般是由高温到低温）的一种反映。"
从一个相变到另外一个相。首先需要把相变现象分类一下，温度、体积、压力这些东西的函数，如果在相变点，函数本身是连续的，但是切线的斜率是不连续的，一阶导数，比如体积、容量有跃变，叫做第一类相变。如果斜率本身在这儿也是连续的，只是取变不连续，有了跃变，这种东西就叫第二类相变，超导、超流、磁居里点，或者气居里点叫做第二类相变。 序参量，液体和气体的密度差，或者在铁磁体里的自发磁化强度，是不连续相变的变化，而连续相变是连续的变化。 还有一个概念叫做对称破缺，温度比较高的时候对称比较低还是比较高？温度比较高的时候一般对称比较高，温度比较低的时候对称比较低。什么叫对称破缺？举个例子，有一个自旋，可以向上，也可以向下，就有一个向上、向下的对称。如果自旋是确定的向上或者向下，就没有对称。对称元素的减少就叫做对称元素的破缺。正方形的图，画的点表示可以通过对称的操作连起来，这个点跟这个点在这个线上反射一下，这个点和这个点是在这个线上反射一下，一看是正方形的，有8个对称元素。如果我们想一想，伸长一下，变成长方形以后，只有两个反射，一个相对于这根线的，一个相对于这根线的，从8个对称元素变成了4个对称元素，这个时候就叫对称破缺。 液体和气体的相变，液体和气体原来可以分开密度差，就是序参量。到了临界点以上液体和气体就不能分了。比如铁磁体有一个自发分化，或者向上，或者向下，这时是不对称的。到了高温下以后就没有自发的磁化，上下的对称就恢复了。还要考虑连续的对称，自旋如果可以在平面上转，指定一个特定的方向，这个东西就是所谓连续对称的破缺。
怎么描述相变？有一个最简单的理论，就是所谓平均场理论。平均场的理论，顾名思义，因为粒子和粒子之间有很强的相互作用，现在怎么简化？看定一个粒子，这个粒子受到其它粒子的相互作用以后，把它平均一下，看到这个粒子在平均场受到什么样的相互作用。范德瓦耳斯的状态方程是最早的平均场理论，后来还有很多很多。1937年朗道提出二位相变的普遍理论。朗道的平均场理论，拿一个具体的例子说明，单独的铁磁体，磁的强化强度只能向上或者向下，现在是向上的，这是一个假定，是可以展开，二次方或者四次方，有一个系数，是温度的函数，A是一个正数，B也是一个正数。曲线在高于Tc的时候和低于Tc的时候是不一样的，高于Tc的时候，最小值就是Mo，如果低于Tc的时候就有不等于0的点。按照平均场理论算出来，β等于二分之一，算出磁场的关系，在临界点上是这样的关系，可以算出平常说的磁化率，和T的相对温度之间有一个关系，指数是1。还可以算比热，从低温到高温的时候有一个跃变，本身是一个常数。拿这个曲线转一圈，最低能量可能在某一个位置上。多次发明的平均场理论，即使朗道这么大的物理学家，就没有认识到这是一回事，在物理书里这两个是分开写的，说明人的认识有一个过程。 相变里涨落和关联，有一个磁矩上下折腾，平均下来以后，宏观的磁矩，还可以求出所谓的关联函数，关联函数在通常情况下是指数衰减，衰减的指数本身是随着温度的变化，也有一个临界点，是二分之一。真正在临界点上，随着波长本身也有发散，为什么会在临界点，发现临界乳光的现象，说明涨落非常非常厉害。 整个这件事情本身，这个体系本身在快要到临界点的时候互相关联起来了，不约而同的结体，虽然粒子和粒子之间的相互作用是比较近的距离，但是在快要到临界点的时候互相有关系的粒子运动会变得越来越多，而且这样一个长度的尺度叫做关联长度，就变得非常非常长了，真正在二位相变的时候是趋向于无穷的。
从千奇百怪的相变现象说起——于渌院士讲座
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各位老师，各位同学，早上好。今天很高兴有机会跟大家讨论一些比较基本的问题。一下回想到差不多50多年前的中学生时代，又慢慢找到那个感觉了。这是很好的机会给大家讲一讲。从千奇百怪的相变现象说起，要说一件事情，说的是什么事情呢？最后大家就明白了。 从最简单的事情说起，从一滴水说起，这是日常生活大家非常熟悉的事情，水是大家最熟悉的事情。一滴水有多少分子很容易算的出来，两毫米直径的水分子，算一下它的体积，乘上加长，除上18，差不多是10的20次方分子。这么一滴水里面有非常多的学问，当然从日常生活当中大家都有经验，烧开水的时候，在现在的气压下烧一百度开了，有蒸气，蒸气到上面以后形成彩盈。同样一滴水在摄氏零度的时候结成冰，冰的晶体是非常非常漂亮的，这是从网上找到的，有一本书，是由一千多张冰的晶体的照片。平常大家不太容易看到，如果到春天的时候，冰化了以后再结晶，那个晶体就是非常非常漂亮的，拿显微镜看是这样的。我为什么讲这个事情呢？这么简单的事情里孕育着一个问题，仔细想想，为什么10的23次方的水分子，单个的水分子结构不变，相互作用也不变，为什么这么巨量的分子，会不约而同的从一个相变到另外一个相。新的相在老的相当中如何孕育、如何形成的？大家如果没想过的话，我建议这是一个值得想的问题。不要说10的23次方，就是100个人如果有秩序的从一个门走出去，需要大家自觉的遵守纪律才行。挤公共汽车，20多个人，脑袋都快挤破了。为什么10的23次方分子，可以那么具体的、不约而同的、很默契的做这件事情？不知道大家同意不同意，这是一个值得思考的问题。 水是非常复杂的。冰和水的相图，如果把中间的最小块放大，冰的不同的相，三维的图，相当于气体的状态，这是液体的状态即使我们最熟悉的物质——水和冰，有非常非常复杂的东西值得研究。这个相图里有些部分还不是非常确定。 最简单的事情是气体，所谓理想的气体，气体的分子比较稀薄，互相之间没有相互作用。有一个体积和压力的相图剖线。气体的压力和温度的相图，这不是普通的气体。气体有一个理想气体的状态方程，压力乘上体积，等于n乘上R，R是气体常数，等于NaK，1.38乘上10的负23次方焦耳/度。这是理想的气体。 实际的气体不是这样的方程，实际的气体方程，19世纪一个著名的荷兰物理学家，叫范德瓦耳斯，他在1873年做的报告里提出一个范德瓦耳斯方程，叫现实气体方程，方程很简单，考虑了两件简单的，V减掉NaB，把分子的体积排除掉，有一个内压力，是负的，在比较远的地方有一个吸引力，相当于负的压力，把这两个考虑修正以后，就是这个相图，实际上和相当多的气体相当符合，是现实气体。 临界点，相图的曲线，温度和压力曲线，现在做一件事情，这边是液体，这边是气体，从液体加温，到了相面的线上，加热以后温度不继续升，这时有一个挥发的热量，问一个问题，这个相面线究竟到什么地方结束呢？是无止境的走下去还是怎么样？结果是19世纪的时候，英国的物理学家安德鲁斯说不会的，这个线会在一个点上嘎然而止，突然停住了，这个点本身起了一个名字，当时做实验是用二氧化碳做的，在31摄氏度附近的时候，液体和气体的密度差消失了，所以这个点就叫临界点。看起来是孤孤凌凌的一个点，这个点本身非常重要，是我们今天要讨论的重点。这个点是什么意思呢？有了这个点以后，液体和气体的差别是相对的，不是非常绝对的。这么看是液体的状态，可以让体系绕过来，就绕到气体的状态，有这么一个临界点的存在。 临界点有非常妙的现象，有所谓的临界乳光，这个实验是怎么做的呢？就是找一个封着的试管，让密度正好处在临界的状态，打一个激光束打在上面，就发现有一个量子，在成像的地方发现非常非常复杂的花纹，反映的是什么呢？在临界点的时候，有点比水开锅沸腾的时候还要更折腾，这就是临界乳光现象。这是实验物理学家送给我的照片，不太清楚，说明了临界乳光的现象，这个现象是怎么回事呢？封了一个瓶子，这个瓶子是二氧化碳，基本上处在临界密度，这里放了三个球，三个球的密度，一个正好是临界密度，一个比临界密度稍稍高一点点，一个比临界密度稍稍低一点点，当温度高于临界温度的时候，是气体的状态，球处在三个不同位置。把温度稍微降一点以后，但还没有降到临界温度的时候，就发现中间的球掉下来了，还没有到临界点的时候就掉下来了。再降的时候就已经降到临界点以下了，这时就出现了气体和液体的分界面，上面的球也掉下来了。再降低温度以后，底下的球，因为液体的密度更高，球的密度只是比临界点的密度稍微高一点点，所以三个球都浮上来了。为什么在临界点上面一点点的球掉下来了？就是因为折腾的很厉害，用物理的话讲涨落非常厉害，所以在那里待不住了，这是非常偶然的原因掉下来了。 再举一个例子，是铁磁相变，这是老祖宗最早用的，用于指南针，这是一个铁瓷器，为什么能指南？就是在地磁场当中有指定的指向，但是我们原来并不知道，那块磁铁如果烧一烧，把温度弄的很高以后就不能吸铁了，这件事情其实在19世纪才发现的，如果画一个卡通图，有一些小铁磁，在转变温度以下都排好了，到转变温度以后就不排了。看这个相图，温度和磁场，铁磁体，叫居里点，是老居里自己发现的。一个磁铁有一个自发的强化强度，和温度有关系，放在外磁场里可以看出磁化强度和磁场的关系。如果在转变温度以下，居里温度以下就走这条线，如果在转变温度以上就没有磁性了，就走这条线了。 不光有铁磁体，除了铁磁体，小的陀螺是这么排列的，看一看这两件事情，气体和液体的临界点和铁磁的相变本身是非常像的，我故意把它画出来。20世纪初，人们意识到这两件事情实际上是一回事。还有更多更多的相变，手机的彩屏用的就是液晶显示，笔记本电脑也是液晶显示。液晶分子本身大体有两类，一类是棒状的，一类是圆盘状的，非常漂亮的是所谓向列型的液晶表面的照片。向列型的液晶示意图，基本上是棒子液晶，液晶是介乎于液体和晶体之间，顾名思义，位置是无序的，但是方向有一定的序，指向磁，虽然有一点弯弯曲曲的，但基本上的取向是往上，叫做所谓向列型的液晶。胆甾型的液晶，就是手机和计算机屏幕上用的。有一个选择的方向，是转的，叫胆甾型液晶。近晶型液晶，顾名思义，跟晶体非常近，位置有时是一层一层的，在每一层内部位置还是无序的，不是排好的，但是层和层之间是这样的，是垂直的排法，还有斜着的排法。 现在讲的还是比较典型的相变的例子。现在还在讨论一些系统，粒子本身的运动规律已经不能够用平常我们熟悉的经典的牛顿力学描述，这就是所谓的量子现象。当粒子变得非常非常小以后，粒子的运动规律已经跟牛顿力学不一样，牛顿力学的粒子是可以认的，眼睛可以盯着粒子，看着粒子怎么走。到了微观的粒子以后，粒子和粒子是不能区分的。不能区分的粒子分两种，一种是所谓的费米子，每一个状态里最多只能容纳一个粒子。另外一种叫做所谓玻色粒子，每一个状态里可以容纳很多很多粒子。现在纪念爱因斯坦发表论文的一百周年。我讲一讲爱因斯坦和Bose的故事，这个故事发生在1924年，玻色是出生在原来的印度，现在属于孟加拉的城市，当时是非常年轻的达卡大学的讲师。1924年已经是量子论开始建立一段时间了，她写了一篇文章投到英国的杂志，杂志叫做《哲学》杂志，把六页的文章寄给了爱因斯坦，这个文章说的是什么呢？如果假定光也是粒子的话，就可以推导出来普朗克的辐射定律。爱因斯坦是大家，对年轻人非常非常体恤，爱因斯坦一下意识到重要性，自己翻成了德文发表了，当时玻色想的是把光子是没有质量的，爱因斯坦把它推广到是有一个有质量的粒子，如果是有质量的玻色子，就会出现一个现象，叫做玻色－爱因斯坦凝聚。 玻色没有留过学，就是自己土生土长出来的，但是学习成绩一直非常优秀，百分制，他得了110分，太优了。后来他成名以后，虽然他做了这么多重要的工作，在印度还是不能得到承认，只是一个副教授。后来实在没有办法，又给爱因斯坦写了一封信，能不能给我写推荐信，帮助我提升一下，爱因斯坦非常惊讶，说你做了这么重要的事情，还不是教授，所以爱因斯坦真的给他写了推荐信，后来被提升成教授。他这个人非常专心做学问，有点风趣的笑话，大的物理学家尼士波去达卡大学讲演，玻色是主持人，坐在那儿听，著名科学家挂黑板了，推不出来，玻色教授你能不能帮帮忙，那时大家发现他的眼睛是闭着的，突然站起来了，在黑板上写，把这个问题解决了，等解决完了以后，他又坐回自己的座位半眯着，这当然是他个人的习惯，但说明他基本上是自学成才的，在这样的环境下还是可以做出非常有创意的工作。 这就是玻色－爱因斯坦凝聚，通常气体凝聚成液体，气体的分子，在真正的坐标空间里凝出来了，而这个地方说的玻色－爱因斯坦凝聚，在速度的空间里，分子都掉到最低的能量上去了。现在用的办法是激光冷却，还有叫做分子逃逸的办法，让温度降下来。为什么爱因斯坦预言了效应，1925年预言了，过了整整70年以后才实现了，因为温度要求非常精密，基本上是亿分之几度。当时模拟出来的卡通，最后的冷却是靠什么冷却的？让气体速度快的分子跑掉，剩下的那部分气体的温度降下来了，温度降下来以后，密度也就低了，这个地方画了两个温度计，一个是真正的温度，一个是玻色－爱因斯坦凝聚的温度，真正的温度降到这儿的密度的时候，突然冒出一个尖峰出来。因为这件事情，三位得了2001年诺贝尔物理奖，实验最早在Eric A.Cornelle三个人做的。 气体的玻色－爱因斯坦凝聚真正观测到是在1995年，而实际上类似于玻色－爱因斯坦凝聚的现象，实际上在30年代的时候就被观测到了。发现的人是当时苏联著名的物理学家，叫Kapitsa，他原来在英国的瑞瑟夫实验室工作，后来苏联把整个实验室买回到苏联工作。这个现象叫做液态的超流，把水倒在水杯里，水是出不来的，如果把氦冷到绝对温度2.16度以下，氦会从杯子上爬下来，放一段时间以后杯子空了，原因是什么呢？因为氦跟气之间没有摩擦力，没有阻力，会走下来，这个现象本身叫做超流。是Kapitsa在1938年发现的，发现以后并不清楚这个现象是玻色－爱因斯坦凝聚。那时Kapitsa利用这个发现做了一个事情帮助了他的朋友，非常著名的理论物理学家，是当代最伟大的理论物理学家，当时他有一点麻烦，被关在牢里，Kapitsa专门给斯大林写了一个报告，我现在发现了新的现象，这个现象本身上没有别人能够解释，只有Landan是可以解释这个现象的。果然他真的被放出来了，不负期望，11年发表了两篇文章，解释超流的现象，他们两位分别在78年和62年获得了诺贝尔奖。 另外一件事情发生的更早，原来也不知道跟玻色－爱因斯坦凝聚有关系。1908年荷兰的Kamerlingh Onnes把氦变成液体化，在1913年发生汞是超导的，除了没有电子流以外，很重要的一件事情，完全抗磁，跟磁铁的吸性是相反的，这是一块超导体，这上面是一块磁铁，磁铁是浮在上面的，因为磁力线被完全排斥掉了。1911年发现了超导，一直到1957年由三个人建立了一个理论解释了。1911年发现的超导，1913年得了诺贝尔奖。 氦3的同位素也有超流的现象，跟超导类似。这个现象是1971年，当时做博士论文的年轻学生，叫Osheroff在康奈尔大学发现的，等了很多年以后在实验上才发现，但是他们意识到是一个新的现象。这个现象真正证明是超流的决定性理论，是英国理论物理学家，现在在美国是Leggett提出的理论。氦3的超流并不是原来所设想的理论。 我为什么讲这个事情呢？说了半天的相变，从一个相变到另外一个相。首先需要把相变现象分类一下，温度、体积、压力这些东西的函数，如果在相变点，函数本身是连续的，但是切线的斜率是不连续的，一阶导数，比如体积、容量有跃变，叫做第一类相变。如果斜率本身在这儿也是连续的，只是取变不连续，有了跃变，这种东西就叫第二类相变，超导、超流、磁居里点，或者气居里点叫做第二类相变。 序参量，液体和气体的密度差，或者在铁磁体里的自发磁化强度，是不连续相变的变化，而连续相变是连续的变化。 还有一个概念叫做对称破缺，温度比较高的时候对称比较低还是比较高？温度比较高的时候一般对称比较高，温度比较低的时候对称比较低。什么叫对称破缺？举个例子，有一个自旋，可以向上，也可以向下，就有一个向上、向下的对称。如果自旋是确定的向上或者向下，就没有对称。对称元素的减少就叫做对称元素的破缺。正方形的图，画的点表示可以通过对称的操作连起来，这个点跟这个点在这个线上反射一下，这个点和这个点是在这个线上反射一下，一看是正方形的，有8个对称元素。如果我们想一想，伸长一下，变成长方形以后，只有两个反射，一个相对于这根线的，一个相对于这根线的，从8个对称元素变成了4个对称元素，这个时候就叫对称破缺。 液体和气体的相变，液体和气体原来可以分开密度差，就是序参量。到了临界点以上液体和气体就不能分了。比如铁磁体有一个自发分化，或者向上，或者向下，这时是不对称的。到了高温下以后就没有自发的磁化，上下的对称就恢复了。还要考虑连续的对称，自旋如果可以在平面上转，指定一个特定的方向，这个东西就是所谓连续对称的破缺。 怎么描述相变？有一个最简单的理论，就是所谓平均场理论。平均场的理论，顾名思义，因为粒子和粒子之间有很强的相互作用，现在怎么简化？看定一个粒子，这个粒子受到其它粒子的相互作用以后，把它平均一下，看到这个粒子在平均场受到什么样的相互作用。范德瓦耳斯的状态方程是最早的平均场理论，后来还有很多很多。1937年朗道提出二位相变的普遍理论。朗道的平均场理论，拿一个具体的例子说明，单独的铁磁体，磁的强化强度只能向上或者向下，现在是向上的，这是一个假定，是可以展开，二次方或者四次方，有一个系数，是温度的函数，A是一个正数，B也是一个正数。曲线在高于Tc的时候和低于Tc的时候是不一样的，高于Tc的时候，最小值就是Mo，如果低于Tc的时候就有不等于0的点。按照平均场理论算出来，β等于二分之一，算出磁场的关系，在临界点上是这样的关系，可以算出平常说的磁化率，和T的相对温度之间有一个关系，指数是1。还可以算比热，从低温到高温的时候有一个跃变，本身是一个常数。拿这个曲线转一圈，最低能量可能在某一个位置上。多次发明的平均场理论，即使朗道这么大的物理学家，就没有认识到这是一回事，在物理书里这两个是分开写的，说明人的认识有一个过程。 相变里涨落和关联，有一个磁矩上下折腾，平均下来以后，宏观的磁矩，还可以求出所谓的关联函数，关联函数在通常情况下是指数衰减，衰减的指数本身是随着温度的变化，也有一个临界点，是二分之一。真正在临界点上，随着波长本身也有发散，为什么会在临界点，发现临界乳光的现象，说明涨落非常非常厉害。 整个这件事情本身，这个体系本身在快要到临界点的时候互相关联起来了，不约而同的结体，虽然粒子和粒子之间的相互作用是比较近的距离，但是在快要到临界点的时候互相有关系的粒子运动会变得越来越多，而且这样一个长度的尺度叫做关联长度，就变得非常非常长了，真正在二位相变的时候是趋向于无穷的。这是一个卡通图，拿自旋的东西看的，作为一个例子，整个图上如果只拿一个显微镜，发现自旋向上的区域和向下的区域是互相套着的，是你中有我，我中有你。 平均场理论看起来非常简单，但是非常可气，跟实验不符合，而且是非常非常明显，不是是模棱两可的。比如临界指数算出来应该是二分之一，而实验上看到的是三分之一。r是1，三分之四，更重要的是1944年是Onsager，是荷兰的物理学家，他找到了二维的Ising模型严格解，发现比热对数发散，是对平均场理论最大的挑战。有了现在新的理论以后才发现这个平均场理论要到四维以上的空间才对，我们生活在三维，是不对的。这大概是20世纪60年代的情况。这以后人们不能停止，必须要继续追求，来研究这一现象，那个时候人们注意到一个非常有意思的，虽然平均场的理论是不对的，但是如果用平均场里满足的所谓标度的假定，把磁场和磁化强度和变化温度，这是磁的体系，这是气变的体系，这么标度以后，都可以放在同一条线上，不是没有规律可循，还是有规律可循的。所谓标度变化，就是一个尺度的变化，拿一个自旋的粒子来讲，比如考虑一个自旋的团数，有两个向上，一个向下，我们按照少数服从多数，把这个自旋的团数用一个向上的自旋代替，做一个尺度的变化，这个尺度变化以后就会做相应的变化，可以推出所谓的标度律，发现六个临界指数里，实际上只有两个是独立的，这是从经验里归纳出来的，做了一个假定。 真正解决了这个问题的是原来研究量子场粒子物理的物理学家Kenneth，发明了临界现象的重正化群理论，因为这个得了1982年的诺贝尔物理奖。简单的意思是考虑不同尺度的掌握，先把短的小距离的尺度的掌握处理掉，然后再考虑有限尺度，比较大的尺度的掌握，最后给出一个算法能够算。 现在用一个卡通图说明一下，意思是在整个理论的框架里，在所谓参量的空间里描述。这个图像非常像一个马鞍。马鞍有一个鞍点，看鞍点附近有两种不同的方向，一种是这个方向，另外是有点正交的，是这个方向，如果球在这个方向，就可以往下滑，如果越走越远，叫做有关参量，如果越走越近，叫做无关参量，刚刚所说的标度率，就表示只有两个是有关参量。很多很多不同体系都表现出来同样的性质，叫做普适性，同样一个不动点，鞍点控制整个空间的。临界指数依赖空间的维数，依赖内部的数目和长短。 这个理论本身对不对，必须依靠实验来检验。平均场的理论跟实验室不符合，重正化群的理论跟实验符合不符合呢？这是最新的实验结果，用重正化理论计算出来的临界指数，这是最近在太空的实验里，在没有重力影响的情况之下做的实验，温差从10的负2到10的负9，七个数量级的范围之内，这个试验点和曲线符合的非常非常之好，在理论和实验的误差，而且实验走在理论前面，实验的误差小一些，完全符合。这个计算里没有任何可以调节的参数，应该承认这是理论物理的威力，真正懂得了这个现象，可以从理论上把这个数据算出来，可以到小数点以后第三位，是完全一致的。这件事情本身在物理学里有非常非常重要的影响。 对宇宙有两种不同的看法，一种看法叫做还原论，是很多物理学家非常赞同的，我们作为学物理的来说，非常欣赏。一切都归结为最基本的组成部分和决定它们行为的最基本的规律，可以建立包罗万象的“大统一理论”。大家知道原子是由原子核和电子构成的，原子核是由中子和质子构成的，中子和质子是由夸克构成的，它们之间的相互作用决定的。爱因斯坦晚年时的梦想，建立一个大统一的理论，就可以建立了一个包罗万象的，无所不包的理论。这是一种看法。 另外一种看法叫做呈展论，这个名词的翻译还没有确定，暂时翻译成“呈展论”，叫做Emergence，客观的世界是分层次的，每个层次都有自己的基本规律。重要的是承认这个客观的事实，理解这些现象是如何形成的。 Plilip 4.Anderson在1972年写了一篇文章，中文翻译过来是“多了就是不一样”，说白了的话有很深刻的含义，“将万事万物还原成简单的基本规律的能力，并不蕴含着从这些规律出发重建宇宙的能力。”“面对尺度与复杂性的双重困难，重建论的假定就崩溃了。由基本粒子构成的巨大的和复杂的集聚体的行为，并不能依据少数粒子的性质做简单外推就能理解。正好相反，在复杂性的每一个层次之中，都会呈现全新的性质，而要理解这些新行为需要做的研究，就其基础性而言，毫不逊色”。 可以把我们研究的科学大体分成几个类别，有一个X科学，X科学研究的对象是元件，由Y科学描述的。比如我们是搞凝聚态物理或者多体物理的，由微观粒子物理描述的。化学研究的对象，凝聚态、多体物理的描述，同样有这么多层次。但是大家注意一点，每一个新的层次的科学规律，并不是所谓上一个层次规律的简单的应用。狄拉克是非常著名的物理学家，他在20年代末知道了氢分子的理论，在化学里最重要的事情就是要了解化学件。有了氢分子理论以后就明确了共架件是怎么回事，他说化学已经没事可做了，就是化学已经走到头了。可是他马上又说了一句话，确定的方程太复杂了，没法去解决，把问题只是归结成没法解决。这不是简单的没法去解的问题，而是有新的规律。 相变和临界现象是呈展论最好的例证。对称破缺、平均场理论的失败，关联长度的发散，相变的孕育，标度律和普适性，重正化群的应用和实验检验，我们做事情要先了解规律，从现实出发归纳出基本规律，然后找出描述基本规律的，这中间当然要做一些假定。相变理论突破以后有很大的影响，超导理论有很大的影响。 粒子物理里所谓Higgs机制。粒子物理整个的图谱，如果没有的话，从相变理论到对称破缺这个概念，就不可能有。什么会加速大爆炸，必须运用相变的观念。物理各个部门本身，实际上是非常密切的联系在一起，这是符合物理年的精神。我是做凝聚态物理的，凝聚态跟统计物理跟其它有非常密切的关系，和天体演化、量子态的调控以及其它技术的关系。相变和临界现象是这个领域里的一个现象。 彭桓武最近特别强调爱因斯坦的两段话，“纯粹的逻辑思维不能给我们关于经验世界的知识。一切关于实在的知识，都是从经验开始，又终结于经验。”我做个注解，“对相变和临界现象认识的突破来自于精确的实验，与平均场理论的尖锐矛盾”！ “我们现在特别清楚地领会到，那些相信理论是从经验中归纳出来的理论家是多么错误呀。甚至伟大的牛顿也不能摆脱这种错误”。牛顿当时说了一句话“我不做假设”，实际上是不对的，牛顿三大定律本身实际上是假设。我们现在说的相变和临界现象重正化群理论并不是从简单的实验现象归纳出来的。 20年前我和郝柏林写了一本书，“边缘奇迹：相变和临界现象”，陈晓松同志也参加了。这个书把我今天讲的一部分内容包括了，概括出来。谢谢大家。 转自：http://www.sciencetimes.com.cn/m/Print.aspx?id=206544
雪花花瓣间是如何传递信息的
雪花花瓣间是如何传递信息的
各路大仙， 網上看到這篇奇文， 敢問懂物理的大仙們︰ 這個王令雋是個什麼人？ 量子力學和相對論能錯了？ 他的觀點和學術成就如何？ 如何看待此人的這些觀點？
謝謝賜教
致中國物理學界建議書
致中國物理學界建議書
王令雋， 2014年4月22 日
國際理論物理學在微觀理論和宏觀理論兩個方面都已陷入不可克服的困難而不能自拔。這種困境不可能短時間改變，而這正是中國跳出泥潭大踏步前進超越西方實現科學強國的千載難逢的歷史機遇。本建議分幾部分陳述這一論斷︰一）根據考績對粒子物理標準模型的評估；二）根據理論假設和結論的合理性對粒子物理標準模型的評估；三）宏觀理論物理的現狀與未來；四）20世紀理論物理走入死胡同的理論根源；五）20世紀理論物理走入死胡同的認識論和方法論根源；六）策略選擇；七）樹立民族自信，獨立自主地決定國家科學發展戰略。六，七兩部分是具體建議。一）根據考績對粒子物理標準模型的評估
近代微觀物理的嚴重問題，是理論與物理世界空前的脫節。一方面，理論物理學界不斷地傳出振奮人心的喜訊︰各種各樣的“基本粒子”和“暗物質”不斷地被“發現”，五花八門的“最終的萬能理論”不斷地被提出，“上帝粒子”也宣稱已經找到並獲得了諾貝爾獎。和這種振奮人心的喜訊形成強烈反差的是，理論物理在脫離物理現實的道路上越走越遠，對科學上任何其他學科的影響基本為零。核物理是粒子物理的娘家，可是我們對核裂變核聚變和放射性同位素的了解，和二次大戰時相比沒有什麼進步。無論是核物理還是凝聚態物理，都不可能指望從粒子物理中得到任何理論指導。作為基礎科學的粒子物理成了一個與其它學科沒有任何關系的自產自銷的自我封閉的體系。粒子物理的目標和功用逐漸潛移默化，從致力于對核物理的研究轉變為對“最終的萬能理論”的星象學追求。為此目標服務的加速器越做越大，所需經費指數上升。建設一個大型加速器成了國家級甚至跨國項目。為檢驗大統一理論所需的加速器比太陽系還要大。這樣的超大型項目搶奪了大量研究資金和人才資源，使核物理，受控熱核反應，凝聚態物理，能源物理，低溫超導，激光物理， 等離子體物理等等的研究經費日益捉襟見肘。
產生這種局面有其歷史原因。二次大戰期間，盟國和軸心國雙方都在爭分奪秒地研制原子彈。誰搶先造出了原子彈，誰就有可能贏得這場戰爭。盟國方面領導原子彈研制的奧本海默和費米，和軸心國方面領導原子彈研制的海森伯，都想贏得這場競賽。所以，那時人們的心理是大膽假定。不要因為一個假定看來不可思議而輕易否定。說不定一個背理 的假定會正好撞上正確的辦法。只要能夠把原子彈做出來，理論是否有問題，假定是否正確，以後可以慢慢梳理。戰爭時期搶時間搶先機，是頭等大事，顧不得理論的嚴密性了。二次大戰以後，進入冷戰時期。冷戰雙方仍然被同樣的心理統治著︰盡量大膽探索，一百個假定中99個錯了都不要緊，只要有一個正確，就可以在核競賽中佔上風。在實驗核物理中也同樣鼓勵大膽探索。說不定某一種粒子打到某一種靶子就產生意想不到的核反@Ｕ庵殖詰睦湔叫奶 溝寐弈康奈陳嘸 拇蟺 偕璩晌 Ｗ游錮硌緄鬧韉妓枷耄 閃搜 踅縉氈榻郵艿惱苧 幕 退嘉 骯擼 兀 蒲 嘸 難廈芐員徊恢 瘓醯囟 裊恕Ａ孔映÷壑諧涑庾乓恍└廖奘笛楦萆踔撩饗糟＠淼募偕琛３酥卣 偕枰醞猓 褂泄娣緞 湫約偕瑁 恍偕瑁 艙裉 偕瑁 淇四Ｐ圖偕瑁 淇私佔偕瑁 遠 猿破迫奔偕瑁 約案髦鐘 誆課 認喙氐母髦至孔郵母持滌胙≡穸ㄔ虻鵲取１曜寄Ｐ途褪牆 謖庖淮蟠 俁ㄖ 系南笱辣λＶ灰 庖淮蟠 偕柚械娜魏我桓齷方謨形侍猓 隼礪鄣穆嘸 淳投狹蚜恕Ｎ頤悄芷詿刈耪庋睦礪 廢咦呦氯 腫鈧盞耐蚰芾礪 穡課頤悄苤竿庋睦礪鄱院宋錮恚 斯蹋 么 錮淼鵲忍 ┤魏衛礪壑傅悸穡空庋睦礪塾笞隕碇 鄖 豢傻茫 羋鄢晌 傅計淥頻幕±礪邸
對其他學科提供理論指導是基礎科學的本來宗旨和本職工作。如果一門學科永遠只是對某些非常間接的實驗結果提供事後諸葛亮式的所謂“解釋”，可是對所有其他科學分支的發展提供不了任何理論指導，那這門學科就不僅不夠資格成為“基礎科學”，而且最終要失去社會支持。事實上，歐洲核子研究中心，前甦聯的杜布納核子研究中心等的名字就說明了這些研究中心的本來目的和投資動機就是尋求核物理的突破與發展。美國的橡樹嶺，布魯克海文，洛斯阿拉莫斯，洛侖斯利沃莫，阿崗和費米實驗室等等，然名字上有核子研究的字�原本也都是以核物理為研究目標的。這些實驗室早期的領導者如費米和奧本海默，都是杰出的核物理學家。中國粒子物理的理論隊伍，也是從核物理領域走出來的，有些在杜布納核子研究中心受過嚴格的訓練，直接領導過中國的核物理研究。這一類研究曾經是各國的國家機密。可是現在粒子物理已經是國際公開的研究了，因為粒子物理發展得與核物理毫無關系了。我們現在對核物理的了解，基本上還停留在五十年代的水平，還停留在袋模型和液滴模型。對于核子相互作用力的了解，還沒有超出湯川勢。核物理是我們進入微觀世界的門戶。如果我們對核物理都沒有透徹的理解，要想了解更深一層的奧秘，是絕對不可能的。
費米和奧本海默都是既懂理論又懂實驗的物理大師。他們兩人對基本粒子理論特別是量子場論的建立都作出過里程碑性的工作。美國在核競賽中勝出，使人們誤以為量子場論的道路是正確的道路。實際上，費米和奧本海默的成功是因為他們在實驗方面的成就，和他們曾經嘗試的量子場論沒有任何關系。費米通過中子轟擊而發現了新的放射性元素，以及發現了由慢中子產生的核反應，他因此而獲得1938年諾貝爾獎。1942年12月2日，費米研究組在芝加哥大學實驗場實現了首次鏈式核反應。由奧本海默為技術總負責的原子彈研制項目“曼哈頓工程”之所以能夠趕在海森伯領導的納粹原子彈研究組之前成功地研制出原子彈，也不是因為量子場論的指導，而是因為一個工程師的主意，將兩塊小于臨界質量的濃縮鈾包在普通炸藥里，然後用普通炸彈的引信點燃炸藥向心爆炸，將兩塊濃縮鈾壓縮成超過臨界質量的一整塊，于是原子彈成功爆炸。所以，美國在與納粹德國的核競爭中勝出，完全是由于費米和奧本海默以及他們領導的實驗組出色的實驗工作。我不主張將核能用于軍事目的。我只是想以費米和奧本海默的故事說明他們在核能方面的成就和他們曾經嘗試過的量子場論沒有關系。核能不僅能用于軍事目的，也可以用在民用工業。受控熱核反應如果研究成功，將基本上解決能源危機。我的直覺是，如果我們能發現更好的核材料或者核反應，很有可能率先實現受控熱核反應，並在理論上敲開通向微觀世界的一道大門。汽車和飛機的發明成功，就是因為找到了新的燃料汽油。如果用煤炭作燃料，是不可能研制成功汽車和飛機的。核能的突破，也可能在于新的裂變巨變材料的發現，而不是如何束縛等離子體的技術問題。
費米和奧本海默逝世以後，國際主流理論物理逐漸產生了理論與實驗的脫節，粒子物理研究也逐漸脫離核物理，轉而追求大統一理論或最終的萬能理論。核物理中的許多理論問題無人過問。比如說，為什麼各種同位素的衰變壽命可以相差幾十個數量級？和核物理問題最為直接相關的就是同位素的穩定性，也就是粒子的壽命。可是在粒子物理里面，粒子的壽命和質量這兩個最重要的性質根本就被完全地排除在標準模型的對稱性考慮之外。不同家族的夸克的質量相差懸珠，壽命相差好多個數量級，毫無對稱性可言。又比如，為什麼氦核如此穩定？鈾的不同同位素的比結合能相差微乎其微，可是鈾238基本上是穩定的，而鈾235 和鈾236卻是裂變的。為什麼缺少兩三個中子就立即裂變？這是不是說明核結構存在某種晶體結構？除了鈾，，釷以外，還有沒有其他可用的甚至更好的裂變同位素和裂變反應？除了氫同位素和鋰以外，還有沒有其他可用的核聚變材料和聚變反應？在這方面我們沒有做過系統的實驗和理論研究。整個理論物理學界的目光聚焦在粒子物理標準模型和萬能理論的追求上。聚焦在諾貝爾獎金上。受控熱核反應的研究停留在如何對等離子體進行約束的工程問題上面。
粒子物理與核物理完全脫節，當然也就與所有其他科學分支脫節。與此形成鮮明對照的，是粒子物理為宇宙大爆炸的創造論和星象學背書，理論與實驗同時並舉大量投入，滿世界尋找暗物質暗能量，佔用了大量科研資金，使核物理研究幾十年停滯不前。
對于粒子物理與核物理和其他學科脫節，國際物理學界有些感覺。SSC的下馬，標志著美國物理學界在開始覺醒。俄國在實驗高能物理方面的投資一直比較冷淡。歐洲遲早也會覺醒。在二次大戰前後，理論物理是非常敏感的領域。海森伯和波爾的私人會面都曾引起安全部門的注意。上世紀五十年代美國的羅森堡曾經因為向甦聯泄露科學情報被控叛國罪。但是宣稱能夠揭示核子內部秘密的粒子物理而今已經成了毫無機密可言的國際合作項目。由此可以看到，粒子物理對于國防和民用工業已經沒有任何直接作用。美國民間企業對粒子物理的支持早已銳減到零。美俄兩國政府不太會在粒子物理研究方面繼續大量投入。但是國際高能物理學界還會在相當長的時間內圍繞著標準模型徘徊歧路，繼續在目前的僵局泥潭中苦苦掙扎，直到整個社會對高能物理徹底失望為止。這正是中國搶奪先機的歷史機遇。如果中國物理學界此時能夠及時猛醒，改變一味追隨國際潮流的傳統，樹立民族自信和主體思想，跳出20世紀理論物理的既定框架，跳出規範協變性的思維，放棄對“大統一理論”的星象學追求，回到物理現實，回到微觀物理的入口—核物理和凝聚態物理，就一定會在理論物理中找到真正革命性的突破，引領國際物理學的潮流，使理論物理成為真正能夠帶動其他學科發展的基礎科學，在國防（比如核反應堆的小型化和水面艦船的核能化），能源科學和民用工業（比如受控熱核反應）上領先西方幾十年，實現科技強國。
二）根據理論假設和結論的合理性對粒子物理標準模型的評估
學界同仁可能會說︰現代的粒子物理理論，是經過了半個世紀幾代科學家的工作發展而來的，其中融進了幾十個物理大師的貢獻，怎麼可能會全盤皆錯？粒子物理理論中固然有不少問題，有些問題可能還非常嚴重，但是也許以後會慢慢找到解決的辦法。還是跟著國際潮流比較穩妥。
可是等待是有代價的。歐洲核子研究中心的巨額投資和美國大型對撞機的下馬應該可以作為這種代價的量度。何況要達到“大統一理論”所要求的加速器必須比太陽系還大，這種等待有希望嗎？對于中國，這種等待的代價還有沒法用金錢衡量的東西，那就是千載難逢的在科學上超過西方的歷史機遇。
理論物理的全部價值就在于︰其一，對其他物理學科和工程技術提供理論指導和切實可用的理論公式，推動科學技術的發展；其二，在重大的轉折關頭通過嚴密的理論論證糾正科學上的方向錯誤，避免科研經費與科研人才的巨大浪費。這第二個功能的意義決不下于第一個功能。我們現在事實上就面臨著這樣的戰略選擇︰是繼續跟著國際主流理論物理標準模型無窮盡地投入呢，還是停下來認真地審視一下這個理論體系，做一個世紀總結，從科學邏輯的嚴密性和實際可行性以及社會承受能力各個角度看看標準模型是不是值得我們傾全力繼續投入龐大的經濟和人力資源。問題的癥結在于，粒子物理標準模型現在的困難到底是沿著正確方向前進中的困難，還是系統性的結構性的方向錯誤？它到底有沒有前途？我們在大量投入人力物力資源之前，能不能根據科學邏輯和科學理論對標準模型的理論體系和未來前景作出客觀的前瞻性的評估，避免勞民傷財的大型項目和幾十年的科研彎路？我以為我們現在完全可以對粒子物理幾十年的發展過程，理論結構，存在問題和未來前景作出結論性的評估。以標準模型為代表的粒子物理理論至少存在以下一些根本的結構性問題︰
1） 無窮大發散問題。這是一個困擾量子場論幾十年的老問題。在量子電動力學中，算是以重整化的辦法勉強“解決”了。但是誰都知道這個辦法是存在根本問題的。怎麼可以從一個無窮大中減去一個無窮大來得到一個有窮大的結果和實驗比較呢？經典的拉格朗日函數在經典力學和經典量子力學里面工作得蠻好的，為什麼到了量子場論里面就不干活，就不可測量，就無窮大發散呢？粒子的質量是以非常精確的實驗測量的，在經典物理里面和量子力學里面用的都是經典質量，量子場論的拉格朗日函數也是用經典質量寫出來的，結果得到相對論無窮大發散的結果，這不證明這個理論根本就是錯的嗎？奇怪的是，理論家們不去查找理論本身的錯誤（其實很簡單，就是把相對論引進量子力學和二次量子化），反而怪罪經典質量。于是將質量“重新定義”，把無窮大“定義”掉。這樣的操作有道理嗎？這種通過“重新定義”將無窮大定義掉的操作根本就不能稱為數學操作，因為數學家根本就不能將無窮大定義為零。所以理論家們為這種莫名其妙的操作取了一個听起來正當的名詞“重整化”。當時哥本哈根學界流行著一句話︰“僅僅因為它是無窮大並不意味著它等于零。”（Just because something is infinite does not mean it is zero!）如果經典的質量不是真正的質量，您為什麼不可以一開始就用“物理上真實的”質量，而一定要拐一個無窮大的彎，從一個 “物理上不真實”的經典的發散的質量開始您的理論，再煞有介事地“重新定義”一下，“重整化”一下，才能得到有窮的質量呢？這種蠻不講理的操作被有的物理學家諷刺為“將垃圾藏到地毯下面”。 僅僅因為對反常磁矩和藍姆移動的計算結果符合實驗數據，根本不足以建立我們對于重整化操作的信心。可是重整化卻被確立為量子場論的標準操作程序。即使這樣，也不是所有的系統都是可重整化的。電子磁矩計算中的“泡利項”就不能重整化。引力場就沒有辦法重整化。
2） 夸克禁閉和電荷量子化問題。在夸克模型里面，解決無窮大發散的辦法是夸克禁閉。只有兩個或者三個不同的夸克組合在一起時才可以使正負無窮大互相抵消。所以標準模型宣稱單獨的夸克是不可以測量的。從認識論的角度審視，如果一個物理量原理上不可以被觀測，我們如何知道它的存在？那夸克和夸克模型豈不只是理論家的想象？夸克模型要求三分之一和三分之二的電荷，可是我們從來沒有測量到分數電荷。這又是標準模型禁止夸克單獨出現的另一個理由。根據夸克模型發展出來的量子電動力學（QCD）預言質子會衰變，可是預言的衰變壽命與實際觀測的差好多個數量級。
3） 自發對稱破缺機制。規範對稱性不允許任何粒子帶有質量，這本身就說明規範協變性違背鐵的物理事實。理論家們寧可選擇不允許粒子帶有質量，也要顧全規範協變性，充分說明了主流物理學界的反科學實證主義思潮。為了使粒子獲得質量，于是希格斯等人發明了所謂“自發對稱破缺”機制和上帝粒子，來使粒子們獲得質量。那世界到底本質上是對稱的，還是不對稱的？這種以對稱假定始，以對稱破缺終的邏輯矛盾不正說明把對稱性和協變性當作建立理論的基本原理是一個系統性的邏輯悖論嗎？如果所有基本粒子的質量都需要通過上帝粒子來獲得，那上帝粒子自己的質量從何而來呢？這豈不是數學化的創世紀？
自上世紀80年代以來，全世界不知花了多少億美元探測上帝粒子，目的就是為了拯救標準模型。歐洲核子研究中心的正負電子對撞機（LEP）在1990年至2000年尋找上帝粒子，未能找到。美國費米實驗室的 Tevatron 于 1995 年至2011年曾經認真地尋找上帝粒子，也沒有找到。按道理，這些結果至少應該和LHC 2013年的結果具有同等的統計權重。可是粒子物理學界的規矩是，凡是否定的結果都被認為是失敗，只有肯定的結果才被認為是成功，才有可能獲諾貝爾獎。如果這次LHC尋找上帝粒子的結果是否定的， 同樣會被認為是失敗，直到得到肯定的或近似肯定的結果才肯罷休。這種選擇性的“實驗檢驗”其實不過是“實驗擁護”。選擇性的實驗擁護不僅不能獨立檢驗理論的正確性，反而被用來為錯誤的理論保駕護航，誤導科學發展的方向。其實，就連LHC實驗組自己都沒有把握說他們已經找到了上帝粒子，希格斯機制居然就獲得了諾貝爾獎。這說明諾貝爾獎已經無法堅持嚴格的學術標準了。
4） 共振態問題。粒子動物園的兩個明顯特征，一是數量多，一是壽命短。這麼多的粒子，怎麼可能都是基本粒子？在原子物理和核物理中，人們能夠檢測到的粒子本來數量不多。除了電子和質子以外，還有幾個不太穩定的粒子（中子，介子）。可是現在的“基本粒子”數目已經高達幾百個，比原來的粒子數高出幾十倍，而且還有繼續增加的趨勢。原因就是，大多數所謂的粒子都是“共振態”，也就是散射截面能譜曲線上的峰值。有些僅僅是非常小的隆起。這些共振態“粒子”都沒法直接觀測。將共振態當作粒子的唯一根據是相對論的質能關系式。這是一個既沒有經過宏觀實驗驗證，也沒有微觀實驗驗證的關系式。關于這點我在《論質能關系》中有詳細的分析。質量和能量根本就是完全不同的兩個物理量，連量綱都不一樣。能量和質量有關，但不能互相轉化。將共振態當作粒子，是比黑洞理論還大的漏洞，因為整個粒子物理差不多就是為這些共振態編排現代版的河圖洛書的事業。即使經過這樣的編排，標準模型里的基本粒子數還是多達62個（包括上帝粒子）。這還不算超對稱理論給粒子產量翻番的成果。夸克到底有多少家族，也還沒有定數。這些共振態的共同特點是壽命極短。上帝粒子的壽命不過10的負22次方秒。如此短暫的壽命，怎麼可能是基本粒子？怎能承擔使所有其他粒子獲得質量的神聖任務？
上世紀六十年代，理論物理學界提出夸克模型和層子模型的共同目的，就是希望解決基本粒子不基本的問題，就是試圖探索核子內部的結構，將核子和超子看成由一些更基本的元素（比如美國人的夸克或者中國人的層子）所組成。不同模型都忽視了一個根本的問題，就是共振態到底是不是粒子的問題。這個問題在我之前還沒有人想到過。現在提出來考慮也不遲。如果這些能譜上的峰值根本就不是粒子，高能物理的漏洞就大了。
5） 同位旋假定。質子和中子是完全不同的粒子，一個穩定，一個衰變。一個帶電，一個不帶電。僅僅因為核子的半徑大致和電荷無關，就把質子和中子看成是同位旋空間的兩個狀態是極不合道理的。可是同位旋概念卻被標準模型當作一條當然的原理推廣。“標準模型”假定存在一個“弱同位旋”等于 1 的“規範玻色子”，其本征態為W0，W+,和W-，並假定光子和 Z 粒子是由 B 粒子和中性的W0粒子的線性組合。把一個質量等于零的光子說成是兩個有質量的玻色子的組合，完全違背部分小于整體的科學邏輯。
6） 太多的自由參數。粒子物理標準模型中的自由參數多達19個︰a) 3個規範耦合參數。b) 希格斯機制里的兩個參數—質量和湯川耦合系數； c) 6個夸克質量；這里其實還有各種夸克質量為什麼會有如此巨大差異的問題。如果夸克的家族（味道）不止三個，參數還要增加。d) 3個輕子質量；如果夸克家族的數目增加，輕子數也得增加。e) 3個混合角和一個CP-不守恆相位因子； f) QCD 的場耦合參數。且不說標準模型的其他基本假定是否成立，單就如此之多的自由參數來衡量，標準模型的可信度也大成問題。費米曾說︰“如果給我四個自由參數，我可以把任何實驗數據擬合成一頭大象。如果給我第五個自由參數，我可以讓大象的鼻子來回擺動。”這麼多的自由參數使得所謂的“實驗證實”毫無意義。這還不足以表達標準模型的自由度。比這更大的自由是隨便提出假定的自由，和增加內部維度（量子數）的自由。標準模型中的許多重要假定和各種各樣的量子數選擇定則都是一些ad hoc measures。
7） 弱電統一問題。弱電統一標準模型只能處理電磁相互作用和弱相互作用同時存在的情形，可是卻無法處理這兩種相互作用單獨存在的情形。這太奇怪了。按道理，只有單一作用存在的情形更為簡單，應該更好處理。只能處理復雜情形卻不能處理單一作用的簡單情形，能說是真正統一了兩種相互作用嗎？這正如一種能治百病的靈丹妙藥，只有得了一百種病並發的綜合癥時才有效，如果只生一種病反而無效了，這種靈丹還是妙藥嗎？
8） 強相互作用理論預言與實驗不符。強相互作用理論是一個高度非線性的理論。尤其是在低能量區，微擾理論根本沒法用。差不多所有的高次項都得保留，而且各項系數毫不相關。量子色動力學（QCD）預言的mu介子衰變和質子衰變的半衰期，和實驗結果相差好多個數量級。強相互作用理論可以說焦頭爛額，理論家們居然還煞有介事地談論大統一理論甚至最終的萬能理論，真是無稽之談。
9） 虛光子問題。費曼圖中的虛光子概念從量子電動力學一直推廣到弱電統一標準模型。在巴巴散射中的兩種過程中的一種是“光子交換”，另一種是“正負電子對湮滅”。這兩種過程中的虛光子有著完全不同的特性。在光子交換過程中的虛光子為“類空虛光子”，只有動量，沒有能量，而且它的質量的平方居然是負數。也就是說。質量是虛數。相反，在正負電子對湮滅過程中的虛光子為“類時虛光子”，只有能量，沒有動量，其質量的平方是正數。它們的共同點是︰都違背能量守恆定律。在這個微觀尺度，經典物理學中最重要的理論被拋棄了。理論家們不須要遵守任何科學規律和定理，享有毫無約束的自由。理論家們說，在這個尺度，不須要遵守物理定律。自由當然是好的。可是我們的自由不能超越大自然的物理規律。
10） 實驗檢驗的局限性。高能物理唯一的實驗手段是以加速器打靶的踫撞實驗。將理論計算結果與實驗散射截面比較是對理論的唯一實驗檢驗。我們希望從這種比較中得到正確的相互作用哈密頓函數。如果得到了滿意的哈密頓函數，就認為理解了這種相互作用，或者說“統一了這種作用”。可是，哈密頓函數和波函數是散射矩陣元的積分函數的一部分，而散射截面是定積分的數值。要想通過定積分數值猜出積分函數的具體形式是不可能的事。正如給定一個物體的體積無法決定物體的形狀一樣。于是不得不以協變性作為基本原理對哈密頓函數和波函數的形式作出一些限制。相對論協變性和規範協變性的要求其實就是出于這種無奈。這種情形不僅不能說明協變性要求合理，反而說明想通過定積分數值猜出積分函數的具體形式之不合道理。何況，即使強加了協變性假定，仍然無法確定相互作用的具體形式，只是猜想的範圍小一些而已。
另一方面，要想僅憑對踫撞過程的測量了解一種相互作用力是不可能的事。我們了解得最透徹的相互作用力是萬有引力和電磁力。即使以我們今天對引力和電磁力的透徹了解，要想設計一系列踫撞實驗來得到萬有引力定律和電磁相互作用的一系列定律都是不可能的。我們不可能用踫撞實驗得到開普勒三定律，庫侖定律，安培定律和法拉第電磁感應定律。指望僅憑踫撞實驗就能了解核相互作用的秘密，並進而統一所有的相互作用，發現最終的萬能理論，只是一種天真的願望。微觀世界的奧秘決不是“某某粒子由某某粒子組成”這樣簡單樸素的問題。萬有引力作用是關于“某某粒子由某某粒子組成”的問題嗎？電磁相互作用是關于“某某粒子由某某粒子組成”的問題嗎？都不是。核物理世界的秘密也決不會僅僅是“某某粒子由某某粒子組成”這樣簡單樸素的問題。單憑踫撞實驗，要想猜出微觀核物理世界的秘密是不可能的。化學是研究“某某粒子由某某粒子組成”的問題的。但是，化學分析的手段能夠得到化學反應相互作用（也就是電磁相互作用）的規律嗎？
11） 高能物理要求的加速器已經超過了社會所能承受的財政限度和工程能力。要達到大統一理論的能量標度，加速器必須比太陽系還大。即使全世界的所有財政收入全部拿來做加速器，技術上也做不到。這說明所謂的“大統一理論”是一個永遠不可能被實驗檢驗的理論。不能被實驗檢驗的理論不是科學理論。因為高能物理實驗都是費時費錢的超大型項目，所以重復性非常低。重復性低就意味著可靠性低。加上高能物理實驗本質上的間接性，使得許多實驗驗證非常不可靠。
還可以舉出其他許多問題。但是以上這些足夠說明，現在的粒子理論標準模型存在著根本性的系統性的結構性的問題。“標準模型”不僅現在不能給任何學科以理論指導，以後也不可能給予任何指導。粒子物理標準模型欲求自身的自洽而不可得，遑論成為基礎理論，成為最終的萬能理論。正如黑洞理論被霍金自己否定一樣，標準模型最終被物理學界拋棄只是時間問題。
三） 宏觀理論物理的現狀與未來
宏觀理論物理已經完全被大爆炸宇宙學壟斷。所有的天體物理現象的分析都按照宇宙大爆炸理論進行解釋。新的大型的天體物理實驗的目的就是為證實大爆炸理論提供證據。黑洞的觀測和暗物質探測之類的大型實驗，全都是為大爆炸理論服務的實驗。大爆炸宇宙學存在著至少以下非常根本的問題︰
1）極端地違反物質守恆與能量守恆定律。宇宙大爆炸理論假定整個宇宙的全部質量和能量都是在大約140億年以前的某一個時間原點無中生有地從真空中爆炸出來。這極端地違背科學上最基本的兩條定律︰物質不滅定律和能量守恆定律。支持這種創造論的唯一根據是海森伯測不準關系，而這最多只不過是量子力學中關于動量與坐標不能同時精確測量的一個表述，根本沒有任何理由定為普適原理，更沒有理由將這一測不準關系解釋為物質或者能量的創生。創造論的唯一實驗根據是高能物理中的正負電子對產生。可是這種電子對的產生只不過是光線打到探測器里的氣體或者液體分子上產生的光電效應，而不是無中生有的創生。沒有光和靶子的存在，是不可能憑空產生正負電子對的。創造論沒有任何科學理論與實驗的根據。但卻是大爆炸宇宙學最根本的假定，也是它最根本的謬誤。
2）地心說的本質。大爆炸理論本質上是一個地心說的理論。我們可以用經典理論和相對論對所謂的“葡萄干布丁模型”進行嚴格的分析，證明大爆炸理論必然導致地球是宇宙中心的地心說結論。細節請參看拙作“On the Geocentric Nature of Hubble Law”, Physics Essays, Vol. 20, No 2, 329 (2007)。大爆炸理論對紅移的解釋將所有的射電類星體推到了宇宙的邊緣，而類星體相對于地球的分布呈各向同性，這又進一步強調了大爆炸理論的地心說性質。地心說理論是違反科學的宗教理論。
3）地平問題—超光速膨脹問題。大爆炸理論的一個無法克服的著名問題是地平問題，也就是宇宙以超光速膨脹的問題。大爆炸理論要求整個宇宙以超過光速幾百倍的速度膨脹。這顯然和自己的理論基礎相對論相悖，是根本的邏輯矛盾。為了解決地平問題，古斯提出了更為大膽的假設—暴漲理論。根據他的暴漲假設，宇宙在被創生以後的大約10的負36次方秒到10的負33次方秒的一瞬間，由于不知道的原因突然以超過光速25個數量級的速度從渺觀尺寸迅速暴漲成宏觀宇宙。這樣高的速度無異于白日夢囈。這種以相對論假定始，以反相對論的結論終的悖論是大爆炸理論根本的不自恰。
4）完全違反麥克斯韋速度分布律。任何爆炸系統都是一個熱力系綜，宇宙大爆炸也不應例外。事實上，許多熱力學定理被運用來演繹宇宙大爆炸理論。人們期待著宇宙大爆炸理論遵守熱力學的基本定律。可是宇宙大爆炸理論卻要求質量密度正比于速度的平方。這種質量分布完全違反麥克斯韋速度分布律，在現實世界中根本找不到任何例證。違反麥克斯韋速度分布率就意味著大爆炸宇宙根本就不是熱力學統計系綜，因而熱力學中的定律不能應用到大爆炸理論中。可是大爆炸理論家們卻大大方方地把經典熱力學的理論堂而皇之用到極高溫度極高密度和極大壓力的情形。
5）極端不穩定性。為了得到一個漸近平坦的宇宙，大爆炸理論要求在大爆炸初始宇宙的密度參數幾乎要精確地等于一，誤差不能大于10的負58次方。如果密度參數與一的偏差大于10的負40次方，宇宙將在不到一秒之內就湮滅或發散。對自由參數的依賴靈敏到10的負58次方，說明宇宙大爆炸理論的極端不穩定性。宇宙大爆炸理論關于宇宙的未來結局對密度參數的依賴，使這種不穩定性表露得更為徹底。密度參數從臨界值任何無窮小的偏離將意味著宇宙絕然不同的結局︰或為封閉宇宙而湮滅， 或為漸近平坦的現實宇宙，或為開放宇宙而發散為零。一個理論對某一參數的依賴靈敏到10的負58次方，說明這一理論毫無意義。
6）暗物質問題。平坦時空對密度參數的嚴格要求帶來了另一個嚴重問題 暗物質問題。漸近平坦的現實時空要求宇宙物質密度正好是臨界值，約為每立方米 10的負26次方公斤。這一數值比實驗測量的宇宙物質密度要高出至少30倍。大爆炸理論家們于是宣稱宇宙中 97% 的物質是觀測不到的暗物質 (Dark matter)，並大張旗鼓地推動對暗物質的探測和研究。一個嚴重的理論失敗居然變成了追加研究經費的理由。搖身一變為重大發現。
還可以舉出其他許多與大爆炸宇宙學有關的大問題，但是以上這些最基本，也最容易為廣大科學技術人員了解。這些根本問題已經足夠讓我們得出結論︰大爆炸宇宙學是數學化了的創世紀，和真正的科學沒有任何關系。
大爆炸理論的荒誕不經使得其星象學性質日益暴露。最近霍金認錯，否認黑洞存在，承認他的黑洞理論是他一生所犯的最大錯誤，宣布相對論與量子論無法共存，使大爆炸宇宙學遭到重大打擊。但是，只要宇宙學繼續沿著愛因斯坦開闢的道路發展，繼續繼承萬有斥力假說，繼續以羅伯特遜-沃爾克度規和費里德曼方程為理論框架，那末宇宙學的未來就萬變不離其宗，擺脫不了星象學和創造論性質。
四）20世紀理論物理走入死胡同的理論根源
20世紀理論物理之所以會在微觀和宏觀兩個領域同時走入死胡同，理論上的兩大根源是量子力學和相對論。
量子力學的幾個基本假定是沒有辦法用獨立實驗檢驗的。物理量的算符化就帶有明顯的玄學性質，沒有任何邏輯推理能夠證明或者哪怕是定性地解釋其合理性。這是一條純粹先驗的假定，你必須一開始就確立信仰。另一條幾率波假定連先驗假定都說不上。事實上，薛定諤建立了量子力學方程以後自己都不知道波函數的物理意義。愛因斯坦拒絕接受幾率為物理規律的基本特性。他說“上帝不玩骰子”。當克萊因和戈登將量子力學與相對論結合以後，居然會出現負的幾率。狄拉克對相對論量子力學方程的負幾率問題進行分析以後得出結論說，世界上根本就不可能存在自旋為零的粒子。可是氫原子的基態和氦核，pai介子和K介子都是自旋為零的粒子。波函數的幾率解釋在二次量子化過程中經過了又一次鳳凰涅盤，演變成了生成子和湮滅子算符,。其玄學性質更為彰顯。
量子力學中還有一條玄學性假定，那就是量子態和躍遷的概念。任何粒子任何時候都是處于某一種量子態，他可以從一個狀態躍遷到另一個狀態，但是不可以從一個狀態連續地過渡到另一個狀態。這和我們科學中直接觀測到的現象不符。我們從現實世界中觀察到的任何現象的變化在時間和空間上都是連續的。這也是我們不能接受引力超距作用的原因。奇怪的是，人們不能接受引力的超距作用，卻毫無保留地接受量子態的躍遷的概念。難道粒子會從一個狀態鑽進玄秘的高維空間，再神秘地從另一個量子態鑽出來？有人可能會說，中間狀態也許是有的，只不過躍遷過程太快了，所以無法觀察到具體過程。那到底有多快呢？現在的“前沿理論物理學家”們揚言可以10的負43次方秒（普朗克時間）的精度預言整個宇宙如何發展的細節。難道量子躍遷過程比普朗克時間還短？可是這些“前沿理論物理學家”們又宣言，短于普朗克時間的過程是不可知的，那量子躍遷問題豈不是又回到了不可知的玄學範疇？
量子場論走入死胡同的另一個原因是相對論。
為什麼要將量子力學與相對論結合？沒有任何道理，也沒有任何來自科學和工程方面的需要。“需要是發明之母”在這里不適用。將相對論與量子力學指婚，只是理論家的好奇。溫伯格說︰“量子場論是唯一可以將量子力學和相對論相容的理論”。于是理論家們開始拉郎配，看看這場包辦婚姻能夠締結出什麼愛情之果。
整個相對論的時空觀建立在洛侖茲協變性上面。相對論時空觀的謬誤和悖理尖銳地表現在鐘佯謬問題上。以這樣邏輯悖理的時空變換為基礎建立的理論是不可能成立的。量子場論以相對論協變性和規範協變性為基本原理，就使整個理論種下了悖理的基因。這種悖理的一個最重要的結果就是導致無法解決的無窮大發散，也就是量子場論的重整化問題。重整化問題與相對論的直接關系可以非常簡單地說明︰根據庫侖定律電子的自能等于電荷平方除以電子的半徑（再乘以庫侖常數）。同時，根據狹義相對論的職能關系，粒子的質量等于其質量乘以光速的平方。假定電子的自能就是其相對論能量，就得到電子的質量與其半徑成反比的結論。可是在量子場論中電子是作為一個點電荷處理的，其半徑等于零，這就勢必導致電子質量等于無窮大的結論。這就是重整化問題。重整化問題困擾量子場論幾十年，直到今天都無法解決，以致將理論家們逼到了11維空間，可見相對論對粒子物理影響之大。
相對論對量子場論影響的另一方面是將對稱性和協變性認作是理論物理的基本原理。其荒謬始則為弱相互作用的宇稱不守恆所證實，終則為規範協變性容不得任何粒子帶有質量所證實。為了使幾百號粒子獲得質量，必須假定無處不在的希格斯場的存在和自動對稱破缺機制使所有其他的粒子獲得質量，因而不可避免地墜入微觀創造論。
但是相對論對粒子物理最大的影響莫過于根據質能關系式將粒子散射截面能譜曲線上的峰值或者共振態認定為粒子。我在《論質能關系》一文中詳細分析了將質量和能量等價的荒謬。但是就是這一質能等價概念成為了將能譜曲線上的共振峰認定為基本粒子的理由。（這里還有一個微妙的等價，就是把“狀態”與“粒子”等價。）這樣一來，粒子動物園中就平添了幾百號成員。粒子物理幾十年從事的工作，就是為幾百號共振態編排河圖洛書。其理論根基就是相對論質能等價原理。可見相對論對粒子物理影響之深之巨。
再來看宏觀方面。相對論對宏觀物理的影響是非常明顯的，因為大爆炸理論所依據的羅伯特遜-沃爾特度規本身就是廣義相對論在球對稱的均勻各向同性引力空間的度規方程。但是，直接導致宇宙創造論的不是廣義相對論的引力場方程，而是宇宙有限假定和外加的額外維度。如果沒有宇宙有限假定和額外維度假定，廣義相對論最多也就是預言一些與牛頓理論不一樣的現象，最多也就是一個對這些預言的實驗檢驗的問題，還不至于導致創造論。但是一旦假定宇宙有限了，走向創造論也就是邏輯的必然了。
愛因斯坦為什麼要假定宇宙有限呢？因為一旦承認宇宙無限，他的引力場方程就會得出整個宇宙空間的物質密度等于零的荒謬結論。這當然也就證明了廣義相對論的引力場方程的謬誤。可是，愛因斯坦不願意承認自己場方程的失敗，于是就假定宇宙是有限的。這還不夠，為了能夠求解他的引力方程，他還必須將問題極大地簡化，假定宇宙的物質分布是均勻的各向同性的。即使這樣，還是有問題，因為任何有限的物體都會因為引力而收縮坍塌，于是愛因斯坦又進一步提出了萬有斥力假定，在他的引力場方程中加上一項宇宙項，以平衡萬有引力。這種萬有斥力必須與距離成正比。距離越遠斥力越大。這是毫無隱諱的星象學。愛因斯坦終于拋棄了他的宇宙項因子。晚年已經不太從事宇宙學研究了。但是，他的一些關鍵假設，諸如宇宙有限，宇宙物質均勻分布且各向同性，由額外維度導出的羅伯特遜-沃爾特度規和三維超球面，包括愛因斯坦丟掉的宇宙學因子，全部被大爆炸宇宙學家們繼承下來，成為現代宇宙學的基本架構。相對論對宇宙學的影響之深之巨，自不待言。
至于量子理論對宇宙學的作用，在于對于創造論提供理論依據︰根據海森伯原理，能量可以從真空中創生；再根據相對論的質能等價原理，能量可以轉變成質量。于是創造論得到了“物理理論”的根據。
歸根結底，20世紀理論物理之所以在微觀和宏觀兩個方面都走入死胡同，是因為這兩方面的理論都是以量子力學和相對論作為基礎的。如果說，粒子物理的骨架是量子理論，那它的靈魂就是相對論。至于大爆炸宇宙學，從骨架到靈魂都是廣義相對論。由此也可以明白，為什麼批判相對論阻力如此之大。不管相對論的謬誤如何從邏輯和實驗兩個方面都被確證無疑，只要標準模型和大爆炸宇宙學繼續壟斷理論物理學界，相對論就會繼續被奉為正統教義。任何挑戰都是異端。因為這里面牽涉到20世紀幾代物理學家和幾十個諾貝爾獎得主的功過是非。
五）20世紀理論物理走入死胡同的認識論與方法論根源
除了理論上的根源，20世紀理論物理之所以在微觀和宏觀兩個方面都陷入不可自拔的危機，還有認識論和方法論的原因。
學界同仁可能會說，我們討論理論物理的時候，為什麼一定要談認識論和方法論？為什麼一定要談哲學？答案很簡單︰如果我們不能堅持科學的認識論和方法論，即使現在認識到了粒子物理標準模型和大爆炸宇宙學的錯誤，以後又會犯同樣的或類似的錯誤，重新墜入神學和星象學。另一方面，許多人對20世紀理論物理的危機有所覺悟，已經在進行不同程度的批判，並試圖探索新的理論，卻不自覺地落入20世紀理論物理的認識論和方法論的巢臼而誤入迷途。主流理論物理學家們的數理學養都非常好，絕大多數也都是一心為探索科學奧秘而勤奮耕耘的，可是為什麼理論物理還是走入了死胡同？並不是因為黎曼幾何有錯，不是因為群論拓撲有錯，也不是因為主流物理學家們數理學養不夠，智商不高，或動機不好，而是因為他們一直被錯誤的哲學，錯誤的認識論和方法論誤導。所以，重新明確科學的認識論和方法論，至關重要。物理學研究不能回避哲學問題。物理學又叫自然哲學。牛頓的名著《自然哲學的數學原理》，就是闡述自然哲學的數學分析方法。Ph.D的意思是哲學博士，談哲學認識論和方法論是物理學家的學術本分。
20世紀理論物理到底存在哪些認識論與方法論的錯誤呢？舉其大要，有以下幾個方面。
1）徹底地背離科學實證主義。科學實證主義始于古希臘的德謨克利特和亞里斯多德，在文藝復興和啟蒙運動中，成為科學掙脫中世紀宗教統治的有力武器，為科學界普遍接受，作為科學研究的原則。普朗克說過︰“實驗是我們掌握的唯一知識，其他全是詩意和想象。”愛因斯坦也說︰“對現實的知識始于經驗，終于經驗。” 也就是說，科學上的所有定律和定理，都必須從科學實驗中歸納總結出來，又回到科學中去指導實踐。20世紀理論物理的發展之所以走入死胡同，重要原因之一就是違背了科學實證主義，甚至愛因斯坦本人都不能遵守他自己“對現實的知識始于經驗，終于經驗”的原則。
科學實證主義表現在幾個方面︰a）科學理論必須是從實驗事實中總結出來，而不是從先驗的原理中產生的；b）當實驗工作積累了足夠的數據上升到理論或者從局部理論上升到更深入更廣泛的理論時，理論家們往往需要根據提出了一個合乎邏輯的假設一實現理論的升華，但是這個假設必須能夠得到邏輯的無懈可擊論證和獨立的重復實驗的反復檢驗；c）正確的理論必須能夠指導科學實踐，推動科學的發展。20世紀的理論物理在這三個方面都明顯違背科學實證主義。a）理論不是從實驗事實開始，而是從一系列先驗的假定開始。而且這些基本假定多達十幾個！這是比十幾個自由參數還要大得多的自由度。b）這些假定和許多結論根本無法以實驗進行獨立檢驗。有些是理論本身就禁止實驗檢驗，比如夸克禁閉和高維空間；有些是時空上過于遙遠，比如空間上遠在140億光年以外或者小到10的負35次方米以內，時間上遠在幾百億年的過去未來或者小到10的負43次方秒以內；有些是技術上不可能，比如大統一理論的驗證要求比太陽系還大的加速器等等。c）從這些假定中構造出來的理論根本不能對科學的任何一個分支產生任何指導作用甚至任何關聯。
和20世紀理論物理爛塞假定的文化不同，經典的科學假定必須建立在實驗數據或者實驗定律的基礎上，科學的進步與“最終的萬能理論”的天真想法正好相反，不是從抽象的萬能理論推導出各學科的具體理論，而是從各學科的實踐中總結出局部的理論，再逐步步歸納上升為較為一般的理論。科學知識的每一個重大進步都是在大量的實驗研究的知識積累之上達到的，而不是從萬能理論中推導出來的。牛頓之所以能夠發現萬有引力定律，是因為幾百年的實際天文觀測的知識積累總結出了開普勒三定律。麥克斯韋之所以能夠發展出電磁場理論，是因為幾百年的物理實驗得出了庫侖定律，畢奧薩發定律，安培環流定律，法拉第電磁感應定律等實驗定律。門捷列夫之所以能夠發現元素周期律，是因為實驗化學家和煉丹術士們對各種化學反應幾百年的實驗研究積累了化學反應的大量數據。可以想象，核物理的突破也必須以足夠的原始實驗數據的積累為先決條件。經典物理中的假定，必須得到大量獨立的科學實驗和無窮盡的工程實踐的檢驗，才確定為理論基礎，其過程是非常嚴格的。根據這些假定建立起來的萬有引力理論和電磁場理論立即反過來指導物理學化學和工程技術實踐。這就是經典的假設與實證主義的緊密關系。相比之下，20世紀的假設則完全違背這些原則。比如物理量的算符化，幾率波，二次量子化，重整化，同位旋，夸克的顏色味道，夸克禁閉，虛光子，宇宙有限，大爆炸，宇宙暴漲，黑洞蟲洞，多重宇宙，時空倒轉，二維時間，多維空間，等等，既不是根據實驗事實作出來的假定，又不能為實驗獨立檢驗，也不能用于科學和工程實踐。20世紀理論物理中革命假定的生產率高得不可思議。20世紀理論界每年生產出來的革命性假設比20世紀以前一百年作出的假定還要多好多倍。
20世紀理論物理中之所以會有如此之多的革命性假設，是因為理論本身的不自洽，存在許多根本的邏輯矛盾或者違背基本的物理事實，這些問題不是什麼數學方程式或者邊界條件初始條件的復雜性問題，不可能通過數學變換，近似計算，數值計算，級數展開，等等數學手段來解決，只能通過違背邏輯的假設來跳過邏輯悖論。為了逃避科學邏輯的檢驗，就宣布這些假設是革命的量子概念，是“shift of paradigm”。有些假定是擺在桌面上明白宣示了的，有些則是以“推廣”的名義偷塞進去的。在理論的陳述中經常可以看到“量子場論認為”，“標準模型認為”，“超對稱理論認為”，“超弦理論認為”，或者“我們有”，“不妨假定”，“我們定義”，“重新定義”，“我們考慮”等等口白，這些口白都是將假定引進理論殿堂的禮賓用語。理論家們一攤上事就大膽假定，假定越是悖理就越是革命，意味著“更深層的物理”。這已經成為20世紀理論物理的學術文化和生態環境。這種文化也影響著挑戰主流的探索者。許多朋友以為只要我提出一些全新的假設，從不同的大前提開始，建立一個XX論，然後就“XX論認為”，就可以“我們有”，就可以“認為”出奇跡，“有”出奇跡。
高維空間是一個違背科學實證主義的典型例子。面臨理論物理中諸多基本問題，理論物理學家們不反思理論本身存在的大前提和邏輯問題，而是遁入抽象的高維數學空間躲避實驗的檢驗，使理論物理徹底告別了科學。大多數人不太知道將空間增加到十維十一維是多大的事。我在《愛因斯坦宇宙模型和近小遠大論》一文中詳述了由于愛因斯坦假定我們的世界是四維空間中的三位超球面而產生的各種神跡。愛因斯坦並沒有允許我們進入他的第四維空間，僅僅在三維超球面上就已經神奇莫測了。如果我們可以真的進入這第四維空間，會有怎麼樣的神跡出現呢？如果你能在四維空間中翱翔，你就可以隨便進入銀行的金庫拿走金磚；你就可以直接跑到敵人的司令部作戰處拿走他的戰略計劃；如果你被關在倫敦塔或者養蜂夾道的死囚牢里，你可以從容地從第四維空間遁去。整個三維人類就拿你沒辦法，不僅土行孫申公豹那你沒辦法，楊戩哪吒也拿你沒辦法，您不想統治全世界全宇宙都不能夠。
朋友們可能會問，如果假定增加一維空間都會產生如此的荒唐，那將空間假定為十維或者十一維，會是多麼荒唐啊！事情的吊詭卻在于，這里似乎存在一個不可思議的悖論︰將空間維數繼續增加，其荒唐程度並不增加！為什麼呢？因為假定空間增加一維和增加N維同樣荒唐！凡是超出四維時空的世界都不是真實的物理世界，而是警幻仙子的太虛幻境。
理論物理脫離現實的另一個表現是所有的高能物理實驗都是間接的，重復率極低。這也是發明夸克模型和層子模型的理論內物理大師們忽視了的一個根本問題。理論家們從不懷疑花了成千成萬美元得到的實驗結果有什麼可疑。高能物理實驗的間接性和普通工程技術中的間接性存在本質上的區別。比如說，在工程技術中，我們可以通過脈沖的延遲時間來測量距離，這種間接測量所根據的聲波和電磁波的勻速傳播是可以獨立驗證的。用碳14的同位素斷代也是對時間的間接測量。碳14的放射性衰變過程也是可以直接驗證的。可是在高能物理實驗中，所需測量的現象和檢測信號中往往隔著幾個本身就有待證明或者根本無法證明的理論假定或者過程。我在多篇文章中舉了幾個例子，說明高能物理實驗的本質間接性。在重復率十分有限的一些間接實驗中，又采用選擇性標準，凡是支持主流理論的結果就肯定，不支持主流理論的就否定。這種選擇性標準被巨額獎金和媒體炒作進一步強化惡化合法化。加上實驗設施本身的龐雜和信號的微弱，使得許多聳人听聞的實驗結果非常可疑。最近的所謂宇宙暴漲理論的實驗證實，是又一個這樣的例子。這一研究組的負責人科瓦克公開說︰“這是理論永遠無法被證實的又一個例子。”一個實驗工作者坦白地宣稱理論永遠無法被實驗證實，可見實證主義已經被他們徹底拋棄。科瓦克的意見不是個人意見，而是整個主流理論物理學界的主導思想。
比如上帝粒子的探測，需要高達幾千億電子伏特的踫撞能量。在低能量條件下為什麼就不能探測到上帝粒子呢？理論家說，因為低能的電子束或者質子束沒有足夠的能量產生上帝粒子。可是我們的物理世界中的萬事萬物，從我們的身體到航天飛船，都是處于低能狀態。航天飛船的速度在每秒10公里的數量級，航天飛船和宇航員身上的質子們的動能還不到一個電子伏特，所以飛船和人體中的質子和電子的能量基本上就等于他們的靜止質量。那他們身上的上帝粒子從哪里來呢？如果沒有上帝粒子，那宇航員和航天飛船豈不是就沒有質量？理論家們可能會辯解說，我們身上還是充滿著上帝粒子滴，能量還是有滴，只不過因為夸克禁閉，我們是測量不到滴。于是我們又回到了科學實證問題︰既然測量不到，您如何知道它的存在？這里還有一個到底是雞生蛋還是蛋生雞的問題。理論家們說，如果沒有上帝粒子，所有的粒子都不可能有質量，“我們就將不存在，整個世界就將不存在”。可是當他們要研究經費時，卻又說如果沒有超高能電子或者質子，就不能生產上帝粒子。那到底是先有電子質子再有上帝粒子，還是先有上帝粒子再有質子電子？我們在遠離歐洲核子研究中心的美洲亞洲的人們，身上或者周圍有上帝粒子嗎？如果上帝粒子不是無處不在無時不有，那我們豈不是都活不成了？如果上帝粒子無處不在無時不有，那為什麼要花幾十億美元建造大型強子對撞機來“產生”上帝粒子？理論家們除了負責大批生產假設以外，是不是還有一丁點為這些假設自圓其說的責任？
有的同仁說，有些科學理論是沒有辦法實驗檢驗的。比如說，無窮宇宙論就無法實驗檢驗。你根本就不可能到達140億光年的地方，你怎麼知道在這個距離以外還有時空和物質？既然如此，那你怎麼就知道140億光年以外沒有物質？我們固然沒有辦法到達幾億光年以外，但是無窮宇宙論的正確是可以用反證法來證明的，因為凡是假定宇宙有窮的理論，無論是宗教理論還是號稱為前沿科學的理論，都不可避免地會導致違反科學邏輯和物理定律的荒唐悖論。而我們所根據的科學邏輯和物理定律，則必須有充分的科學實證。何況，既然你們認為宇宙到底有窮還是無窮沒有辦法實證，那至少兩者有同樣的發言權，憑什麼宇宙有窮論就應該佔據學術統治地位和壟斷地位，剝奪宇宙無窮論的發言權呢？
科學實證主義是防止神學和星象學對科學滲透侵襲的最後一道壕塹，千萬放棄不得。
2）無限制的外推。數學上的內插是非常普遍且往往有效的方法。但是外推就不太可靠。一般地說，如果未知情形離已知情形比較近，外推結果還有些靠譜。如果未知情形離已知情形很遠，外推就不保險了。離得越遠，外推越離譜。
人類有文字記載的歷史才8000年，在宇宙天體演化過程的時間長河中只不過是非常短暫的一瞬。在這一過程中人類科學知識的積累和宇宙大自然的深邃廣袤相比是非常有限的，微不足道的。我們在這短暫的一瞬間積累的知識里面有些一般的原理，比如因果律，部分小于全體，一加一等于二等應該是普適的，數學定理也應該有其普適性，可以放心外推到遙遠的時間和空間。但是大多數物理定律的正確性往往取決于相應的物理條件。比如說，所謂的宇宙大爆炸時的物質密度高達每立方米10的162次方公斤，比中子星密度高145個數量級（不是145倍！），溫度高達10的32次方攝氏度，比太陽溫度高28個數量級（不是28倍）。能夠指望熱力學定律適用于這樣的溫度和密度條件嗎？一塊花崗石的密度約5.6，比空氣的密度僅僅高三個數量級。能夠將熱力學定律同時用到空氣和花崗石嗎？比花崗石的密度高出150個數量級的東西到底是什麼物質？處于什麼狀態？在這種狀態下熱力學實用嗎？其他物理定律適用嗎？20世紀的理論家們似乎完全不在乎物理狀態的極端變化，將我們在有限的時間和空間中在地球大氣層中獲得的知識直接用到他們假想的極端物理條件下，物質密度外推145個數量級。宏觀距離外推到幾百億光年，微觀尺度外推到10的負33次方米；在時間的宏觀尺度上外推到150億年的過去和未來，揚言可以在如此遙遠的過去未來以10的負43次方秒的精度精確地算出具體物理過程的精微細節，他們認為時間空間上推的越遠，外推的結果越準確。他們宣稱可以這樣的精度算出140億年以前宇宙如何產生，如何以超過光速25個數量級的速度暴漲，對稱性如何一步步地被破壞，反粒子如何消失，等等等等，也可以同樣的精度算出140億年以後宇宙如何一步步地滅亡。經典科學在從宏觀往微觀推進8個數量級到達分子尺寸的時候就很模糊，連氦核為什麼如此穩定，鈾235和鈾238的穩定性為什麼相差這麼多，碳原子到底長成什麼樣都不清楚，就連DNA這樣大的分子的圖像都非常模糊。可是20世紀的理論家們卻可以往微觀外推30個數量級到達普朗克長度，以10的負43次方秒的精度算出電子和電 子如何交換一個虛光子變成一對新的電子，或者如何短暫湮滅，形成虛光子，然後又涅磐成一對正負電子，夸克如何禁閉，上帝粒子如何使所有其他粒子獲得質量。類似的毫無顧忌的精確得難以置信的無限的外推在20世紀的理論物理中已是家常便飯，見怪不怪了。
3）極端相對主義和科學虛無主義。科學知識是不斷發展的，我們的認識是不斷進步的，所以科學定理也是不斷進步的。一些不太準確的公式會被更準確的公式替代，局部的理論會因為我們認識的深化而被更為廣泛的一般性理論所包含，錯誤的理論或者公式會被拋棄。這都是科學進步的正常發展規律。在這種進步和發展中，我們的科學知識變得更精確，更廣泛，更深入，更豐富了。正確的東西沉澱下來了，作為人類的知識積累和科學遺產。可是20世紀的一些理論家們卻把這種科學發展和進步歪曲成一種極端的相對主義，好像科學上的一切知識都不可信，都會在某一天被淘汰。今天是真理，明天就成了謬論。不但物質不滅定律能量守恆定律不可信，就連因果律，邏輯三段論，部分小于整體；時間的獨立性，均勻性，單向性，一維性；空間的三維性和獨立性等等基本邏輯和物理事實都可以挑戰。于是科學上根本就沒有是非可言了。將科學上所有的基本邏輯都打倒以後，就可以樹立幾個權威的絕對是非標準。整個科學界必須以少數幾個理論家之是非為是非。你再也不能以邏輯問題或者科學原則來責問他們的理論前提和結論是否正確了。整個科學的思想體系被取消了，變成了完全的虛無，只有理論家們的最新指示才是真理。他們今天以相對論否定經典物理，明天以超光速膨脹否定相對論，後天又可以否定他們自己的黑洞理論。這種科學虛無主義的實質就是阻止學術界以科學邏輯對星象學的質疑和批判。
科學知識當然在發展，我們的知識當然在逐步積累，但是如果把這種發展和知識積累詭辯為世界上毫無真理和科學邏輯可言，就實際上取消了科學本身。否定科學的存在就為神學的進入打掃了殿堂。
4）數學主義。所謂“數學主義”，就是把數學方程式及其解的數學形態或者特征當作基本的物理原理，而不是把數學當作定量分析物理現象的工具。我在《克魯斯科變換和數學創造論的發端》一文中詳述了克魯斯科可以根據他的數學變換的“拓撲完備性”創造多重宇宙，創造蟲洞白洞，創造時空穿越和歷史倒轉。科學上沒有任何東西比一個數學家強行要求給他的方程式的所有的解都賦予物理意義更可怕的事情了。
在量子場論中最為重要的數學主義就是對稱性和規範協變性。理論家們寧可不準粒子帶有質量，也要保證理論的規範協變性。可是我們實在沒有什麼真正的理由認為對稱性一定是自然界普適的原理。諾特定理只是舉出了一些例子，說明每一種對稱變換對應于一種守恆定律，但是並沒有證明所有的力學系統都必須是對稱的。證諸我們所知的經典數學物理方程，除了波動方程服從洛侖茲協變性以外，所有其他的方程都不服從洛侖茲協變性。即使薛定諤方程也不符合洛侖茲協變性。可是協變性和規範協變性卻被當作粒子物理的先驗的普適原理。這一原理的不成立可以從量子場論本身的結論得到驗證︰1) 在弱相互作用里面，宇稱不守恆；2）在弱電統一標準模型中，規範協變性容不得任何粒子帶有質量。這到底說明所有的基本粒子都不帶有質量呢，還是說明規範協變性的假定本身就違背基本的物理事實—粒子都帶有質量？
數學主義的一個幾何表述就是將自旋相同的粒子根據他們的奇異數和電荷數排成八重態或者十重態，于是就顯得有些奧妙。奧妙很容易和大自然的奧秘和神的指示聯系起來，隱示著理論的真理性。當著蓋爾曼在六十年代初首次提出將已知粒子排成八重態時，立即引起了理論物理學家們的極大興趣。將自然界的事物根據某種機制排成規則的圖表以示玄妙神奇，以示莫測高深，以示代表神的意志並具有超常的威力，是一個古典星象學家們早就用過的心理學方法。從各種版本的陰陽八卦圖到河圖洛書，都是利用道家理論將萬事萬物編排成對稱圖表，以表示不容置疑的正確性和神奇威力，其心理作用之大，從韓國今天還以八卦圖為國旗的事實可以得到見證。
數學主義還有一個表現，就是將數學復雜性等同于理論的正確性。科學研究的一個原則是，數學越簡單越好。可是20世紀的理論物理復雜得要計算200年才可能知道理論到底是否收斂。這樣的理論就一定正確嗎？盧瑟福說“一個好的理論應該連酒吧女郎都能看懂。” 可是20世紀的理論家們卻反其道而行之，以“90%的成 人，包括大學生、教授、院士，看不懂這類前沿科學”作為一種雄辯和驕傲，似乎理論的正確性和數學的繁復性成正比。繁復的數學為偷換概念，偷塞假定，掩蓋錯誤提供了極大的方便，同時又是保護理論免受批判的最好屏障。
數學化產生的一個普遍的誤解就是，精確的預言總是比不精確的預言更有價值，更正確。有人說，大爆炸理論雖然有許多問題，可它畢竟定量地給出了宇宙如何產生的具體的數學公式和一些具體數值。可是經典的無窮宇宙論除了一般的哲學概念以外，沒有任何數學計算和數字預言。這是不是可以說明大爆炸理論是比經典的無窮宇宙論更為先進更為正確更為科學的理論呢？
不可以。大自然中許多現象是我們現在還不了解的，只能存疑。對于時間和空間上非常遙遠的事情，我們根本就無法知道他的細節。不可置信的精細描述反而證明理論的不可信。比如說，中國地形為什麼西北高東南低，地質學可疑根據造山運動和板塊理論給出一點非常模糊的說明，可是星象學卻可以給出非常精確的說明。《淮南子》說，“昔者，共工與顓頊爭為帝，怒而觸不周之山，天柱折，地維絕。天傾西北，故日月星辰移焉；地不滿東南，故水潦塵埃歸焉。”是《淮南子》的精確故事可信呢，還是地質學的模糊故事更可信？又比如太陽系的形成，科學能夠做的也只是非常籠統地說明一塊宇宙星雲如何在萬有引力的作用下收縮升溫，最後爆炸出一個太陽，然後周圍的一些物質進一步冷卻收縮成行星和衛星。科學給不出每一步演變的細節和時間表。可是古猶太人卻能給出比現代科學精確得多的細節和時間表。他們精確地知道上帝在哪一天創造了光，哪一天創造了天，哪一天創造了地，哪一天創造了動植物，哪一天創造了人。是古猶太人的精確故事可信呢，還是模糊籠統的天體物理學更可信？宇宙大爆炸理論比古猶太人的創世紀更精確，簡直是精確得不可思議。他們可以10的負43次方秒的時間精度和10的負35次方米的空間精度和10的負58次方的物質密度的精度算出140億年的過去和未來的每一時刻宇宙如何無中生有，如何以高于光速25個數量級的速度暴漲，能量和質量如何去耦合，反粒子如何基本消失，宇宙在幾百億年以後如何湮滅等等。這麼偉大的精確度不僅可憐的人類不可思議，就是偉大的耶和華也不可思議。
所有星相學理論的一個共同特點就是給出一大堆精確得不可置信的預言。瑪雅星象學可以精確地預言世界會在2012年毀滅。2012年以後又可以非常圓滿精確地解釋世界為什麼沒有完結。一個星象學家所能解釋的物理現象比一百個科學家能解釋的現象還要多出一百倍，而且精確度也要高出一百倍。
5）對最終萬能理論的追求。對最終萬能理論的追求既是認識論的錯誤，也是方法論的錯誤。這種認識論叫做“還原主義”，就是認為科學上的一切理論都可以從某一個最終的萬能理論推導出來。以霍金為代表的一些理論家一直宣稱在20世紀末就可以找到萬能的最終理論，此後科學家們不必要再繼續理論探索了，只需要將這個萬能理論應用到各個領域就行了。霍金並且明確表示這個最終的萬能理論就是M-理論。這種想法的無知是非常明顯的。你連核力的具體形式都不太清楚，就揚言統一所有的作用力包括萬有引力？退一萬步講，即使我們已經知道了核力的具體形式，難道以後就再也不會發現任何其他作用力了？牛頓知道電磁相互作用力嗎？貝克勒耳之前人們知道核力嗎？難道科學到20世紀就到頂了，到底了，死亡了？
萬能的最終理論的思想，深深地植根于人類的自大，無知和狂妄，是所有星象學理論的共同特征。奇怪的是，就是這樣非常幼稚的星象學思維，主導著20世紀理論物理研究的方向，決定著科研經費的消耗。
六）策略選擇
根據以上分析，我們應該非常清楚，20世紀理論物理之所以在微觀和宏觀兩個方面都陷入死胡同，是因為整個理論的大前提，哲學邏輯，方法論等諸方面都存在著本質的全局的結構性問題，因而不可能自拔。它不可能起到基礎科學的作用，不可能對其他學科給與理論指導。現在做不到，以後也不可能做到。粒子物理標準模型和大爆炸理論是沒有希望的理論。科學要發展，物理要復興，必須堅決跳出20世紀理論物理的巢臼，回到物理現實，回到微觀物理的入口—核物理和凝聚態物理，從頭探索。
如何跳出20世紀理論物理的框框，走出物理復興之路？可以考慮上中下三策。
上策︰斷然跳出粒子物理標準模型的理論框架和思維模式。盡全力開始核物理和凝聚態物理實驗數據的原始積累，尋求全新的理論。不以追求萬能的最終理論為目標，而以解決物理學中特別是核物理和凝聚態物理中的實際問題為目標，在大量實驗數據積累的基礎上探索核力的理論模型和同位素穩定性的理論解釋，力求微觀物理理論的突破，並尋求新的裂變與聚變材料和新的裂變聚變反應。
戰後的核物理研究一直沿著量子場論的抽象路線摸索，大型加速器上的實驗都是為“大統一理論”服務的，因而忽略了核物理研究的原始數據積累，也忽視了與核物理直接相關的理論的發展。對于核同位素的穩定性和核子的晶體結構的研究基本上沒有像樣的理論，也沒有對各種可能的裂變與聚變元素進行系統的普查測量與分析。因此，只有堅決擺脫20世紀理論物理的框架，放棄對最終萬能理論的追求，腳踏實地地進行核物理實驗數據的原始積累和普查工作，才能指望實實在在的進步。這里有大量的艱苦細致的科研工作，需要居里夫婦一樣的敬業精神和獻身精神。但是我們別無選擇，我們確確實實處于核物理的實驗數據的原始積累階段，需要微觀世界的探索者們苦其心志，勞其筋骨，才能擔當大任，敲開微觀世界的大門。
對于熱衷于追求萬能理論和統一理論的探索者，實驗數據的積累工作和局部理論的研究似乎不夠刺激，不夠瀟灑，沒有玩黎曼幾何群倫拓撲過癮。但是，科學工作的真正意義和自豪感在于實際成果而不在于炫耀數學的高深。不要小看實驗工作的意義。激光，半導體，X-射線，同位素衰變，中子誘發的裂變，鏈式反應，超導現象，微波本底輻射等等的發現，都不是因為玩群論拓撲和黎曼幾何得到的，而是通過大量的實驗研究工作得到的。這些都是里程碑性的工作。數學家們玩群論拓撲，玩出了超弦和M-理論，是不是就得到了最終的萬能理論？超弦理論作為一種趣味數學或者數學競賽還可以，但是和物理世界毫無關系。我們應該改弦更張，拋棄玄學研究路線，從科學技術發展的需要出發，立足于國計民生和國防建設，腳踏實地地從事真正的物理研究工作，為科學各分支提供理論支持，成為名副其實的基礎科學。
采取上策，跳出20世紀理論物理的思想框框，並不是說要立即停止一切現有的粒子物理研究，只是不要耗費巨資去建造大型的加速器或者進行諸如暗物質探測，質子衰變實驗和重中微子探測之類的勞民傷財的實驗。對于正在進行的主流理論研究和高能實驗物理工作，盡量維持。但是盡量幫助主流物理學家們尋求國際合作，甚至適當安排一些公費學術交流。學術交流的經費和建造大型加速器和探測器的經費比較起來微不足道。另一方面，要鼓勵科研人員在核物理和凝聚態物理方面開闢新的研究方向。主流理論物理學家數理學養極好，高能物理學家的實驗經驗豐富，如果有一批中青年生力軍投入到核物理和凝聚態物理的研究中，一定會使這方面的研究工作突飛猛進。實驗高能物理中的低能量加速器和探測器，完全可以用來從事核物理研究，根本不需要超高能加速器。 一部分科研經費可以投放到能源材料，空間物理和天體物理的研究。大學教育和研究生教育必須鼓勵獨立思考，提倡質疑，反對宗教式的說教和思想灌輸。停止向中小學生灌輸創造論和星象學。鼓勵媒體百花齊放百家爭鳴。為理論創新提供足夠的研究平台，成立新的研究機構，提供研究經費，加強學術交流，開放學術刊物，打破學術壟斷。
如果中國科學界能夠果斷采取上策，跳出粒子物理標準模型和萬能理論的思維框框，著手核物理的實驗和理論研究，就不但可能發現新的裂變和聚變元素和核反應機制，找到反應堆小型化和受控熱核反應的新方法，而且可能找到解開微觀世界秘密的鑰匙。這對于國防和能源材料科學都會有極大的意義。中國可能因此而在科學上領先世界幾十年。
中策︰ 基本上保持現狀，與國際同步，繼續跟著標準模型的潮流漂泊，但是分出一部分資金和人力資源加強核物理和凝聚態物理的研究。對非主流理論持開放態度，並為之提供適當的研究平台，包括學術刊物，學術會議，研究機構和設備。中策比穩，保守中寓開明。代是繼續科研資源的大量浪費和失去超外�南C。
所中策，只是金和人力的折衷分配，不是理上的折衷。科理是法折衷的。比如典理中的宇宙是限的定的，大爆炸宇宙是有限的膨的。�€理不可能折衷，不可能共存。中國理論物理學界曾經提出過一個層子模型，認為核子的內部運動是低速的，因而物理量的算符化和波函數概念仍然適用，可以看作是量子場論框架以內標準模型以外的理論折衷。層子模型的主要特點是引入結構波函數來表述強子的內部結構。結構波函數比較系統地分析了強子的電磁性質，電磁躍遷過程和弱相互作用過程，以及一部分強相互作用過程和高自旋態，計算了許多低能過程的衰變率，分支比和質量比等。以理論結果和實驗比較，大部分在數量級上是符合的，有些符合得很好，有些偏離較大。層子模型的提出說明中國理論界的學者們已經意識到了粒子物理的諸多根本問題，比如基本粒子數量越來越多，比如理論物理學界追求大統一理論的錯誤傾向等等。但是學界不敢相信量子場論和相對論量子力學一開始的基礎就有問題，從來不會去懷疑那些壽命不到一個毫微秒的超子們到底是不是粒子的問題，也不會考慮對稱性到底是不是大自然的當然法則的問題。層子模型的道路沒能走通，說明折衷路線走不通。遠一點的例子可以舉出@ㄐ沅Ｋ砟暌庾R到量子qs在根本��，必�舊獻畦H求出路。可是他跳不出量子q瑣�框架，所以不可能走出迷津。更早的例子是狄拉克。他連量子場論都不同，可是他跳不出相pq子力的框架，晚年一所成。@ 偷依 說氖∫約安闋幽Ｐ偷木 楦嫠呶頤牽 懷溝贅奼鵒孔映÷酆拖嘍月哿孔恿ρ目蚣埽 筒豢贍芴隼碚垓z的困境。所以我們必退到微觀物理的入口，瑰D硨湍B物理開始從頭做起，才有可能微觀世界的真正律。
下策︰與粒子物理標準模型和大爆炸宇宙學同生死，共存亡。這將是極大的悲劇。幾十年後，等到外國人開始拋棄標準模型和大爆炸理論了，中國再跟著轉向。天體物理學界已經有這方面的教訓。80年代中國以國賓級的禮遇盛情邀請惠勒和霍金訪華，使大爆炸理論和黑洞研究立即成為熱門時髦。幾十年後，霍金自己兩次認錯，直到最近索性否認相對論黑洞的存在。于是國際學術界感到震驚，中國學術界也跟著震驚。如果學界能夠在上世紀60年代就決然摒棄大爆炸理論，何必等到幾十年後霍金自己否認黑洞才大吃一驚？在微觀物理方面，中國其實也面臨著類似于大爆炸宇宙學類似的情形，只是危機更深。如果我們仍然盲目地緊跟國際主流物理而沒有獨立思考，就不是幾十年後大吃一驚的問題，而是坐失歷史機遇的不可挽回的損失。我們為什麼沒有勇氣應用我們自己的理智獨立思考？為什麼洋權威打個噴嚏也是偉大的睿智？
粒子物理標準模型對于物理科學造成的困難，猶如一種早期的電腦病毒，讓電腦陷入一個無休止的邏輯循環不能自拔，根本無法進行任何正常工作而陷于癱瘓。如果我們的科研工作陷入一個毫無希望的無休止的尋找最終萬能理論和數學創造論的漩渦之中不能自拔，整個科學研究就會癱瘓。這是一個消耗科研經費和人力資源的無底洞。到底是緊跟國際主流還是改弦更張，不僅僅是一個學術自由的問題，而且是一個科研戰略的問題。任何人都可以有學術自由，你可以在一千維一萬維的高維空間中馳騁想象發明萬能理論，制造皇帝的新衣新腦，但是要納稅人為了這種夢想買單，並且因此而窒息經典學派的理論和實驗研究，就不僅僅是個人的學術自由的問題，而是整個學術界的學術自由的問題，是國家的科研戰略問題。學術界如果被一個特定的主流教義所壟斷，賦予它無限的自由和特權，壟斷對科研資金的分配和科學成果的評估，不容許對主流教義的任何質疑和考績，從而扼殺非主流理論的探索，就實際上扼殺了整個科學界的學術自由，扼殺了科學本身的發展。
七）樹立民族自信，獨立自主地決定國家科學發展戰略
在決定國家科學發展戰略的時候，應該克服兩種心理障礙︰第一是諾貝爾獎造成的心理障礙，第二是中國科學長期落後造成的心理障礙。
諾貝爾獎反映當年的學術潮流，但是不能作為一個國家科學水平的量度。比利時和巴基斯坦都有諾貝爾獎得主，並不見得這些國家的科學比中國發達。諾貝爾獎的評選過程有相當多的政治運作。一些外國名校設有專門的機構，其任務就是為本校教授爭取諾貝爾獎進行社會運作。斯坦福大學物理系走廊里掛著十來個本系諾獎得主的肖像。難道從王淦昌，盧鶴紱，周培源，吳大猷，張宗燧，錢三強，朱洪元，胡寧，戴元本，何祚庥，周光召，郝柏林，洗鼎昌，方勵之以降，整個中國物理學界的水平還比不過斯坦福的一個系？最早提出中微子測量的是中國科學家王淦昌。他于1942年就提出可以用beta俘獲來探測中微子。但是，王淦昌並沒有獲得諾貝爾獎。中微子測量的諾貝爾獎于1956年頒給了科文和萊茵斯。吳健雄的實驗工作對于弱相互作用中宇稱不守恆的重要性，一如魯比亞的實驗工作對于標準模型一樣。吳健雄的實驗工作和李政道楊振寧的理論工作在時間上都是重疊的，可是吳健雄沒有獲得諾貝爾獎。層子模型和夸克模型都是試圖從核子內部結構的研究來解釋為什麼“基本粒子”數越來越多的現象，只不過走的是不同的路子，但是並沒有得到國際主流的認可。層子模型雖然也有些困難，但是至少不至于弄到所有的粒子都不能帶有質量，需要上帝粒子來賦予質量的地步。層子模型的理論預言也有和實驗結果相差較遠的地方，難道夸克模型和量子色動力學的預言就都和實驗結果符合嗎？夸克模型假定夸克帶有1/3的電荷，可是任何實驗都沒有發現分數電荷，這是有名的所謂“電荷量子化”困難。所以，夸克模型一開始的基本假定就和物理事實不符。單獨的夸克是不可觀測的，理論家們把它稱之為“夸克禁閉”。既然一個東西理論上就不可測量，實驗也從來沒有測到，您怎麼知道他的存在呢？根據夸克模型發展出的 “量子色動力學”（QCD）所預言的mu介子衰變和質子衰變的半衰期都和實驗結果相差好多個數量級。能說國際標準模型一定比層子模型更為正確嗎？我無意為層子模型張目。層子模型同樣存在我們上面談到的諸多基本問題。是騾子是馬，拉出來遛遛。如果層子模型反映了核子內部的真實結構，一定會促進核物理和核工程的發展。果如此，國際學界想不承認都不可能。即使你把層子模型作為國家機密保護起來不發表，人家也會派出間諜來竊取你的情報。問題是，層子模型和夸克模型一樣，都和核物理了無關系，既不是騾子也不是馬，而是河圖與洛書，沒有辦法拉到物理現實世界中來遛達，是一樁公說公偉大，婆說婆偉大的公案。既然都和物理現實無關，就沒有辦法根據其實際效用檢驗理論的真偽優劣，只能將錦標的評判委諸瑞典皇家科學院和皇帝陛下認準的推薦人。標準模型給大約20個人帶來了諾貝爾獎，而層子模型卻被冷落，被忘卻，國際上鮮有人提及。所以，層子模型輸給夸克，不是輸在道理，而是輸在潮流和勢力，輸在歷史和人脈。還是走自己的路，讓人家去評獎吧。20世紀理論物理研究已經成了一場抽象數學錦標賽，和物理現實世界毫無關系。一個國家的科學戰略不應該建立在錦標主義之上，而應該建立在國防和民生工業上面。我們的目光不應該總是盯著諾貝爾獎，而應該盯著美國和俄國今後的科技發展戰略。這兩個在核競賽中拼搏了幾十年的超級大國對于粒子物理問題的了解比誰都清楚，真切。他們不會再在粒子物理的既定道路上盲目地無限制地投入。SCC 的下馬說明美國已經在開始覺醒。但是，他們不見得有足夠的睿智和勇氣立即改弦更張，而會拖上些年頭。這正是中國搶奪先機的歷史機遇。
防礙中國學術發展的另一個心理障礙是缺少民族自信，總以為外國科學比中國先進，因而不敢脫離國際潮流。中國在科學技術方面雖然還有許多地方需要繼續努力追趕世界先進水平，但是在理論物理方面，中國的理論物理學界並不比國際學術界遜色。理論物理中的所有成果都是國際公開的，沒有任何國家機密和技術專利，誰都可以閱讀理論物理的最前沿的發展動態。中國理論學界的學養決不低于霍金和古斯這些理論明星。他們之所以成為國際明星，是因為他們敢于提出違背科學邏輯的驚人假設。古斯的暴漲理論假定宇宙在10的負35次方秒鐘的一瞬間以超過光速二十五個數量級的速度暴漲。霍金假定時間是二維的，既有實時間，也有虛時間，而且虛時間比實時間還要實在。在霍金的量子泡沫理論中，宇宙中每一個立方厘米的體積中每秒鐘會創生出10的143次方個宇宙！中國學者絕對不會提出這樣荒唐的假設，也不會提出分數電荷和上帝粒子這樣的假設。這恰恰是中國學術界的嚴謹。科學嚴謹不是弱點，而是優點。中國物理學界有足夠的理論積澱和國際理論界平起平坐，不應該永遠是被審視者，也應該是各種理論的審視者和裁判員。中國應該有信心獨立自主地決定國家的科技戰略，開拓自己的理論，形成自己的中華學派。直到明朝，中國在科學技術上都領先世界。不幸宦豎專權，東林黨獄，神州板蕩，外敵入侵，使得這個燦爛的文明落後了。經過幾百年的磨難，中國終于崛起了，歷史輪到了中華民族開天闢地的時候了。
我相信界同仁都是希望中��超�H水平的，但是如何超，如何認識當前的歷史機遇，取於@碚垓z狀的正確認識。如果國際主流物理的路子是對的，沿著�€路子走下去，就可以上西方，那現在也正是中國建造世界上最大的加速器的史遇。你看，美�SC下了，俄�αＷ游錮硨孟褚]有多大趣，洲核子研究中心的力也如強弩之末勢，到了，而中� €在增。如果我�X建造一�€比洲核子研究中心大的加速器，不就可以超西方，鱆羝A矗 綣J前�H主流理物理的路子根本是南轅北轍，是方向錯誤，我們就@艂Y大地跳出目前的死胡同，�H理物理標準模型的既定路，瑰D硨湍B物理的��研究始拓中�約旱睦礪酆脫 桑 嚦W��� 貳４蠹業哪康畝際強蒲 抗 椿岬貿芍滯耆 煌 鬧A就在於�H理物理的不同估。
要得到對20世紀主流理論物理的正確評估，就必須讓科學界全體同仁進行全方位的評價，而不能將討論囿于高能物理和大爆炸宇宙學界的小圈子。應該讓核物理學家，凝聚態物理學家，原子分子物理學家，化學家們談談這些領域到底從粒子物理和大爆炸宇宙學和超弦理論得到了什麼指導。把這些“基礎科學”的功勞擺全擺足。如果這個小圈子覺得圈子以外的物理學家們和科學家們不懂數學，不懂群論拓撲，不懂黎曼幾何，那就請專攻群論拓撲黎曼幾何的數學大師們談談，群論拓撲能不能夠證明大自然的規律一定是對稱的協變的，能不能夠將無窮大變成有窮大，能不能夠根據定積分數值決定積分函數的形式，能不能夠以拓撲完備性為理由創造無窮多個宇宙並使時間和歷史倒轉，看看黎曼幾何能不能推導出宇宙有限和萬有斥力，看看黎曼幾何能不能夠不以歐幾里得本底空間的存在為條件而運作？我們也可以請專業從事數學模型研究的應用數學家們談談，一個建立在十幾個假定之上，包含至少19個自由擬合參數的數學模型，或者對某些參數靈敏到10的負58次方的數學模型，到底有沒有任何價值？如果理論物理小圈子以外的物理學家和數學家們既不能從物理現實世界也不能從數學理論和數理邏輯找到宏觀創造論和微觀創造論的理由，那我們能夠把國家的科研戰略建立在這麼一個毫無前途的海市蜃樓上面嗎？
所以，我建議中國學術界盡快對20世紀主流理論物理進行真的研評估，明定g牽 勒枷然 貧ㄐ率蘭o既有又切�i行的科研q浴Ｖ泄綣氏茸叱雋死礪畚錮淼睦常 業攪頌剿魑 窞瀾緄腦砍祝 諍宋錮硨湍么 錮矸矯媼煜裙仕 劍 至嗽 雍司 褰 溝拿孛埽 業攪撕送 凰厥倜嗖羆甘 鍪考兜腦 潁 至誦碌牧馴渚郾浞從Γ 氏仁迪至聳芸厝群朔從Χ訓腦誦校 溝捉餼雋四茉次； 簿駝嬲蚩 私胛 窞瀾緄拇竺擰９士蒲緗 ㄖ泄穆硎資欽啊Ｕ舛雜諶 蛘隹蒲繒跬焉裱托竅笱募縴 雜諼錮硌駝隹蒲母蔥(Rainasence)，都將是歷史性的功績。中�W界@ㄔH�H主流理論物理學界之是非為是非，不以之是非堣穛o 懶 災韉胤 棺約旱奈錮砝礪酆涂蒲畜w系，形成中華學派，實現科學強國。
機不可失，時不我待。歷史機遇不會無限期地等待膽怯的毫無自信的個人和民族。如果我們沒有勇氣果斷地抓住歷史機遇，留給我們的就只有遺憾和民族自卑。世界上還有什麼比科學真理和國家命運更值得我們珍惜的呢？作為追求真理的科學工作者，我們應該以物理科學的復興為己任，以國家民族為己任，置個人進退出處于度外，置世俗偏見于度外，不要瞻前顧後，而要熱誠地坦率地積極發表真實的意見，使我們不至于失去這個難得的歷史機遇。許多科學前輩彌留之際都留下遺言，希望中國能夠科學崛起，真有“王師北定中原日，家祭毋忘告乃翁”的悲壯。我們後輩學子在緬懷前輩的功勛偉績和人格情操的時候，深為理論物理學界的現狀哀傷。後人哀之而不鑒之，亦使後人而復哀後人也。
王令雋
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